Anatomia dei pesci, fisiologia e riproduzione

Anatomia dei pesci

I pesci sono un gruppo eterogeneo di animali vertebrati che hanno branchie e vivono in acqua. Un pesce tipico utilizza branchie per ottenere ossigeno dall’acqua, rilasciando allo stesso tempo anidride carbonica e rifiuti metabolici (Figura 7.2). Il pesce tipico è ectotermico, o a sangue freddo, il che significa che la sua temperatura corporea oscilla a seconda della temperatura dell’acqua. I pesci hanno quasi gli stessi organi degli animali terrestri; tuttavia, possiedono anche una vescica nuotata. Posizionata nell’addome, questa è una vescicola contenente aria che mantiene l’animale neutralmente galleggiante nell’acqua. La maggior parte dei pesci usa pinne per il movimento e ha un corpo aerodinamico per navigare attraverso l’acqua. Spesso, la loro pelle è coperta da squame protettive. Molti pesci depongono le uova. I pesci hanno organi sensoriali ben sviluppati che permettono loro di vedere, assaggiare, sentire, odorare e toccare. Inoltre, la maggior parte dei pesci ha linee laterali, che rilevano differenze di pressione nell’acqua. Alcuni gruppi possono anche rilevare campi elettrici, come quelli creati dai battiti cardiaci di specie prede. Tuttavia, il loro sistema nervoso centrale non è così sviluppato come negli uccelli o nei mammiferi.

Principali caratteristiche anatomiche esterne

Occhi - Gli occhi dei pesci sono molto simili a quelli degli animali terrestri, come uccelli e mammiferi, tranne che le lenti sono più sferiche. Alcuni pesci, come la trota e la tilapia, si affidano alla vista per trovare prede mentre altre specie usano principalmente il loro olfatto.

Bilancia - Le bilance forniscono protezione per i pesci agendo come uno scudo contro predatori, parassiti, malattie e abrasioni fisiche.

Bocca e mascelle - I pesci ingeriscono il cibo attraverso la bocca e lo rompono nell’esofago. Spesso, la bocca è relativamente grande, permettendo l’ingestione di prede sostanziali. Alcuni pesci hanno i denti, anche a volte sulla lingua. I pesci respirano portando l’acqua attraverso la bocca ed espellendola attraverso l’opercolo.

Copertura branchiale/opercolo - Questa è la copertura esterna delle branchie, che offre protezione a questi delicati organi. Spesso è un piatto osseo e può essere visto apertura e chiusura mentre il pesce respira.

Vento - Questa è l’apertura esterna sul fondo del corpo vicino alla coda. I rifiuti solidi e l’urina passano attraverso la traccia digestiva, attraverso l’ano e vengono espulsi attraverso lo sfiato. Inoltre, lo sfiato è dove vengono rilasciati gameti riproduttivi (spermatozoi e uova). Lo sfiato ha una funzione simile a una cloaca.

Pinne - Pinne accoppiate, sia le pinne pettorali che le pinne pelviche, si trovano sul fondo del corpo del pesce. Offrono manovrabilità e controllo dello sterzo. Pinne strane, pinne dorsali e pinne anali possono essere trovati sulla parte superiore e inferiore del corpo e fornire equilibrio e stabilità, nonché controllo dello sterzo. La pinna della coda si trova all’estremità opposta dalla testa e fornisce la propulsione principale e il movimento per il pesce. Le pinne hanno spesso spine affilate, a volte con sacche velenose attaccate, utilizzate per la difesa.

Respirazione

I pesci respirano ossigeno usando le loro branchie, che si trovano in ciascun lato dell’area della testa. Le branchie sono costituite da strutture chiamate filamenti. Ogni filamento contiene una rete di vasi sanguigni che fornisce un’ampia superficie per lo scambio di ossigeno e anidride carbonica. I pesci scambiano gas tirando acqua ricca di ossigeno attraverso le loro bocche e pompandola sulle branchie, rilasciando anidride carbonica allo stesso tempo. Nel loro habitat naturale, l’ossigeno è fornito da piante acquatiche che producono ossigeno attraverso la fotosintesi o da movimenti dell’acqua come onde e vento che dissolvono l’ossigeno atmosferico nell’acqua. Senza un’adeguata DO, la maggior parte dei pesci soffocano e muoiono. Ecco perché un’adeguata aerazione è così cruciale per il successo dell’acquacoltura. Tuttavia, alcuni pesci sono dotati di un organo di respirazione d’aria, simile ai polmoni, che consente loro di espirare dall’acqua. I pesci gatto Clariidae sono uno di questi gruppi di pesci che sono importanti in acquacoltura.

Escrezione

I rifiuti azotati vengono creati come i pesci digeriscono e metabolizzano il loro mangime. Questi rifiuti provengono dalla degradazione delle proteine e dal riutilizzo degli amminoacidi che ne derivano. Questi rifiuti azotati sono tossici per l’organismo e devono essere escreti. I pesci rilasciano questi rifiuti in tre modi. In primo luogo, l’ammoniaca si diffonde nell’acqua dalle branchie. Se i livelli di ammoniaca sono elevati nell’acqua circostante, l’ammoniaca non si diffonde così facilmente, il che può portare all’accumulo di ammoniaca nel sangue e danni agli organi interni. In secondo luogo, i pesci producono grandi quantità di urina molto diluita che viene espulsa attraverso le loro prese d’aria. Alcuni azoto (proteine, aminoacidi, ammoniaca) sono presenti anche nei rifiuti solidi che vengono espulsi attraverso lo sfiato. I pesci usano i reni per filtrare il loro sangue e concentrare i rifiuti per lo smaltimento. L’escrezione di urina è un processo di regolazione osmotica, che aiuta i pesci a mantenere il loro contenuto di sale. I pesci d’acqua dolce non hanno bisogno di bere, e infatti hanno bisogno di espellere attivamente l’acqua per mantenere l’equilibrio fisiologico.

Riproduzione dei pesci e ciclo di vita

Quasi tutti i pesci depongono le uova che si sviluppano al di fuori del corpo della madre; infatti, il 97 per cento di tutti i pesci conosciuti sono ovipari. La fecondazione delle uova da parte dello sperma, noto come milt nella biologia dei pesci, avviene anche esternamente nella maggior parte dei casi. Sia i pesci maschi che quelli femminili rilasciano le loro cellule sessuali nell’acqua. Alcune specie mantengono nidi e forniscono cure parentali e protezione delle uova, ma la maggior parte delle specie non frequentano le uova fecondate che si disperdono semplicemente nella colonna d’acqua. Le tilapias sono un esempio di pesce che hanno un’ampia cura dei genitori, prendendo il tempo di mantenere i nidi e di fatto covare i giovani fritti nella bocca delle femmine. Gli organi riproduttivi dei pesci includono testicoli, che producono spermatozoi e ovaie, che producono uova. Alcuni pesci sono ermafroditi, con testicoli e ovaie, contemporaneamente o in diverse fasi del loro ciclo di vita.

Ai fini della presente pubblicazione, un pesce medio passerà attraverso le fasi di vita di uova, larve, frittura, fingerling, grow-out (pesci adulti) e maturità sessuale (Figura 7.3). La durata di ciascuna di queste fasi dipende dalla specie. Lo stadio delle uova è spesso abbastanza breve e di solito dipende dalla temperatura dell’acqua. Durante questa fase, le uova sono delicate e sensibili ai danni fisici. In condizioni di coltura, l’acqua deve avere un DODO adeguato, ma l’aerazione deve essere delicata. Procedure sterili e buone pratiche di incubazione prevengono le malattie batteriche e fungine delle uova non covate. Una volta schiusa, i giovani pesci sono chiamati larve. Questi piccoli pesci sono solitamente mal formati, portano un grande sacco vitellino e sono spesso molto diversi nell’aspetto dai pesci giovani e adulti. Il sacco vitellino viene utilizzato per il nutrimento e viene assorbito in tutto lo stadio larvale, che è anche abbastanza breve a seconda della temperatura. Alla fine dello stadio larvale, quando il sacco vitellino viene assorbito e il pesce giovane inizia a nuotare più attivamente e passare allo stadio di frittura.

Nella fase di frittura e fingerling, il pesce inizia a mangiare cibo solido. In natura, questo alimento è generalmente plancton trovato nella colonna d’acqua e alghe dal substrato. Durante queste fasi, i pesci sono mangiatori voraci, mangiando circa il 10 per cento del loro peso corporeo al giorno. Man mano che il pesce continua a crescere, la percentuale di peso corporeo del cibo al giorno diminuisce. Le demarcazioni esatte tra fritture, cernini e pesci adulti differiscono tra le specie e tra gli agricoltori. In generale, friggere, fingerlings e giovani pesci devono essere tenuti separati per evitare che i pesci più grandi mangiino gli individui più piccoli. La fase di crescita è la fase su cui tipicamente l’acquaponica si concentra perché questo è quando i pesci mangiano, crescono ed espellono rifiuti per le piante. La maggior parte dei pesci viene raccolta durante la fase di crescita. Se i pesci sono autorizzati a crescere oltre questa fase, iniziano a raggiungere la maturità sessuale, dove la loro crescita fisica rallenta mentre i pesci dedicano più energia allo sviluppo degli organi sessuali. Alcuni pesci maturi devono essere tenuti per completare il ciclo durante le operazioni di allevamento, e questi pesci sono spesso indicati come riproduttori. Le tilapias sono allevatori eccezionalmente facili, e possono infatti allevare troppo per un sistema su piccola scala. Pesce gatto, carpe e trote richiedono una gestione più attenta, e potrebbe essere meglio procurarsi pesce da un fornitore affidabile. Non rientra nell’ambito di questa pubblicazione per dettagliare le tecniche di allevamento dell’acquacoltura, ma si prega di fare riferimento alla sezione «Ulteriori letture» per informazioni utili.

*Fonte: Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, piccola produzione alimentare acquaponica, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Riprodotto con permesso. *