Las branquias en los animales
Las branquias son un órgano que permita la captación del oxígeno disuelto en el agua. Forman parte del sistema respiratorio de los vertebrados que tienen una vida acuática como peces, condroictios -tiburones-, y anfibios durante su fase juvenil. Además, por homología se denominan branquias a los sistemas de respiración marina que tienen otros seres vivos acuáticos como cefalópodos o gasterópodos.
Lsa branquias son un antecesor evolutivo de lo que luego serán los pulmones. La captación de oxígeno y la liberación de dióxido de carbono se realizan de forma idéntica. Sin embargo, existen muchas diferencias entre un sistema y el otro. En primer lugar las branquias son un órgano externo, están en contacto directo con el agua para aumentar la eficacia del intercambio de gases, mientras que los pulmones son órganos internos. La internalización de los pulmones se debe en gran medida a la diferencia de densidad del aire y el agua. Si tuviéramos que respirar agua hacia los pulmones necesitaríamos un gran aporte de energía, que se evita poniendo las branquias en contacto directo con el agua.
Como los pulmones, las branquias necesitan una gran superficie para intercambiar gases. Cuantas más células estén en contacto con el medio mayor será la cantidad de oxígeno captado y de CO2 liberado. Esto se consigue aumentando en gran medida la superficie relativa, las estrategias evolutivas para ello han sido convergentes en este punto, mayoritariamente se han adoptando formas plumosas o de cepillo. Todos los peces tienen las branquias a los lados de la cara y son verticales en forma de cepillo detrás de unas agallas protectoras denominadas en zoología opérculo. Éstas conectan mediante la faringe y el sistema digestivo con la boca, por donde entrará el agua. Mientras que en la fase juvenil de anfibios las branquias son completamente externas al cuerpo y tienen forma plumosa. Los gasterópodos, los caracoles, presentan unas branquias plumosas que se encuentran dentro de la concha protectora -en la cavidad paleal– y el agua es introducida mediante un conducto llamado sifón, al igual que ocurre con cefalópodos, anélidos, y crustáceos.
Tanto si las branquias se encuentran en los opérculos como si se encuentran en la cavidad paleal se ha observado que el agua es bombeada activamente. En los peces toman agua por la boca y luego la hacen pasar por las branquias antes de expulsarla por las agallas. Se postuló durante muchos años que los tiburones no necesitaban este gasto energético y que el agua pasaba de forma pasiva a través de su boca abierta hacia sus braquias. En la actualidad sabemos que sí gastan energía para hacer pasar el agua a través de sus branquias. Los animales que tienen las branquias externas, como las fases juveniles de anfibios, no requieren este gasto energético para hacer pasar el agua.
El sistema de intercambio de gases oxigena la sangre del individuo y desde ahí viaja a todo el cuerpo. Para que el intercambio sea más efectivo la sangre tiene que pasar de forma controlada, por lo que el sistema circulatorio de las branquias está especialmente desarrollado, incluso en los grupos de seres vivos deinvertebrados en los que el sistema circulatorio es más primitivo.