Anatomia del Corpo Apparato scheletrico

Apparato scheletrico dei pesci ossei

Pesci Ossei

Apparato muscolare
LOCOMOZIONE

Il nuoto dei pesci dipende dall'attrito tra pelle e acqua, da eventuali correnti contrarie, dalla velocità di spostamento continuo esprimibile, dalla forma e il peso del corpo più o meno idoneo alla penetrazione dei fluidi, dalla forma delle pinne e dalla possibilità di effettuare rapidi scatti o accelerazioni, dai mezzi messi in atto per vincere la forza di gravità.
Quasi sempre i pesci nuotano con ondulazioni del corpo o del peduncolo caudale. Alle pinne pari solo in alcuni casi viene attribuita una valenza idonea al nuoto attraverso una specie di battito attivo, che a volte porta fuori dall'acqua. Più spesso il volo è, però, dovuto alla portanza di grandi pettorali, che fanno planare il pesce anche per centinaia di metri.
La forma del corpo, non disgiunta da quella della coda, influisce enormemente nel tipo di nuoto. La forma idrodinamica a siluro e una robusta coda con lobi sviluppati fanno raggiungere ai pesci grandi nuotatori performance non indifferenti in termini di velocità e resistenza (il pesce spada, per esempio, supera la velocità di 35 km/h).
Nel nuoto i pesci vengono anche aiutati dalla maggiore densità dell'acqua, da una struttura interna leggera e dalla presenza di una vescica natatoria che, adattando il suo volume  a qualsiasi profondità, conferisce idrostaticità.

In relazione al movimento, il nuoto dei pesci si può distinguere in Ondulatrio e Oscillatorio; se riferito, invece, alla durata si ha un nuoto periodico ed uno temporaneo (scatti improvvisi e brevi, idonei alla caccia o alla fuga). Generalmente, pesci con lo stesso metodo propulsivo sviluppano forme del corpo simili. A tal proposito si possono distinguere tre forme, in relazione alla specializzazione per avere una velocità costante di crociera, per potere effettuare rapide accelerazioni e per poter fare manovre complesse. In effetti fra le varie specie la distinzione tra le forme non è così netta, tanto che vi sono forme intermedie che possono manifestare più specializzazioni

Il moto oscillatorio è dovuto al movimento delle pinne pettorali, il quale permette un nuoto molto manovrato, ma un po' lento (tipico il nuoto dei labridi, mentre nei raiformi il movimento delle pettorali è di tipo ondulatorio) ed in alcuni casi (balistidi) al movimento delle pinne dorsale e anale. Ciò non toglie che la maggioranza di questi pesci non sia in grado di ricorrere al movimento ondulatorio per effettuare scatti e accelerazioni improvvise.
Particolare è la modalità di nuoto degli locomozione Ostraciiformi
In questi pesci, caratterizzati da un corpo alquanto rigido e privo di moto ondulatorio e scarsa efficienza idrodinamica, la propulsione avviene attraverso l'oscillazione delle pinne pari. A questa si affianca in modo ausiliare l'oscillazione orizzontale del peduncolo e della pinna caudale
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Il nuoto ondulatorio è la modalità propulsiva più importante e coinvolge il corpo e le pinne, anale e caudale.

Le forze propulsive sono generate da un movimento ondulatorio alternato rostrale-caudale di contrazione muscolare miotomale, che interagisce con le proprietà meccaniche dei tessuti del corpo.
In un ciclo di nuoto ondulatorio le fibre muscolari rostrali ricevono un impulso dalle fibre caudali che si propaga come un'onda da miomero a miomero nella direzione opposta a quella del nuoto.
I piegamenti dei miomeri avvengono in un complesso di strutture tridimensionali, tale da permettere alle fibre muscolari di scorrere parallelamente al piano orizzontale e mediano.
Per consentire un movimento uniforme, le fibre sono della stessa lunghezza e si inseriscono sui miosetti con la stessa angolazione o con angoli che sono messi in relazione gli uni con gli altri in maniera definita e funzionale allo scorrimento obliquo rispetto al piano principale del corpo. Ogni
fascio sussidiario, durante la contrazione, ruota in modo contrario al contiguo fascio principale e al suo omologo controlaterale.

L'avanzamento nel nuoto avviene quando l'onda passa lungo il pesce: ogni segmento (elemento di propulsione) genera una forza che fa aumentare il movimento dell'acqua verso la parte posteriore. L'acqua reagisce a questa forza con un'altra forza di reazione che si scarica sugli elementi propulsivi, generando così l'avanzamento del corpo. Più rapide sono le contrazione, maggiore sarà la forza propulsiva, però tra velocità e forza  ottimale viene raggiunto un equilibrio, grazie all'ordinamento delle fibre, all'habitat e alle modalità di vita.
Questo tipo di nuoto si addice ai grandi nuotatori che devono sviluppare una velocità costante e che devono percorrere grandi distanze.

Le varie tipologie di movimenti ondulatori si riferiscono a 4 grandi categorie:

Anguilliformi
Negli anguilliformi la forza che sposta il pesce in avanti è determinata da ampie onde che attraversano in direzione posteriore il corpo e la pinna dorsale. La maggior parte o tutto il corpo partecipa al movimento attraverso la formazione, da un lato all’altro, di onde la cui ampiezza aumenta in direzione della coda; variando la direzione del movimento ondulatorio, sono in grado anche di nuotare all'indietro.
Il corpo di questi pesci è lungo e sottile e la pinna caudale è tipicamente arrotondata o manca del tutto.
Il loro nuoto si addice ad specie bentoniche che hanno necessità di spostarsi in ambienti complessi

Subcarangiformi
I movimenti del corpo sono simili a quelli degli anguilliformi, con la differenza che l'ampiezza delle onde attraversanti il corpo sono sempre più ridotte in ampiezza andando in direzione della coda. Anche la parte di corpo che partecipa all'ondulazione è più ridotta.

Carangiformi
Le ondulazione del corpo sono limitate al terzo posteriore e la maggiore spinta viene prodotta dal peduncolo caudale, con l'effetto di sviluppare una maggiore velocità, che va però a scapito di una minore capacità di girare e di accelerare. Un peduncolo caudale sottile e una concentrazione della massa del corpo nella parte anteriore rendono più efficiente il nuoto e limitano l'effetto di un rinculo posteriore.

Tunniformi
Il ruolo fondamentale del nuoto lo svolge il peduncolo caudale e la pinna caudale, grazie alla loro rigidità e forma alta e semilunata. Anche la distribuzione della massa corporea, la forma idrodinamica a siluro, pinne pari reclinabili, pinne dorsali alloggiate in depressioni, vescica natatoria ridotta e temperatura corporea più alta dell'ambiente esterno  favoriscono un nuoto da crociera veloce e privo di oscillazioni laterali e con basso dispendio di energia.


Fonti:
IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, VOL. 24, NO. 2, APRIL 1999 237
Review of Fish Swimming Modes for Aquatic Locomotion - Michael Sfakiotakis, David M. Lane, and J. Bruce C. Davies