miniatura|Un tritó que mostra les brànquies miniatura|Brànquies dins el cap d'una tonyina En organismes aquàtics, les brànquies són un òrgan respiratori que serveix per a extreure oxigen de l'aigua i expulsar-hi diòxid de carboni. Les brànquies dels peixos es designen popularment amb el nom de ganyes. El mot brànquia procedeix del grec βράγχια "ganyes de peix", plural de τὸ βράγχιον "aleta", i, per tant, s'ha de veure, si més no originàriament, com un sinònim erudit de ganya.
Funció Molts animals aquàtics petits absorbeixen oxigen per tota la seva superfície corporal, però les formes més complexes tenen òrgans respiratoris localitzats per a presentar una àrea de superfície adequada a l'ambient extern. Normalment són petites plaques de teixit o processos i, amb l'excepció d'alguns insectes aquàtics, contenen sang o líquid celòmic, que intercanvia gasos a través de parets primes. En els insectes, hi ha un tipus únic d'òrgan respiratori, les brànquies traqueals, que contenent tubs d'aire. L'oxigen en aquests tubs es renova a través de les brànquies. Altres insectes aquàtics usen un tipus de brànquia física, amb una estructura coneguda com a plàstron.
En els equinoideus, estrelles de mar i eriçons de mar, la respiració es fa per mitjà de pàpules, protuberàncies primes que es troben a la superfície del cos, i que contenen ramificacions del sistema ambulacral, una versió molt primitiva de brànquia desenvolupada. En els crustacis, mol·luscs i alguns insectes, hi ha estructures semblants a plaques a la superfície del cos per les quals circula la sang. Les brànquies d'altres insectes són del tipus traqueal i també inclouen les mateixes estructures, i en les larves de les libèl·lules, la paret del recte està configurada com a brànquia rectal. L'aigua que entra i surt del recte dona oxigen a les tràquees tancades.
Les brànquies dels vertebratsRomer, Alfred Sherwood; Parsons, Thomas S. (1977). The Vertebrate Body. Philadelphia, PA: Holt-Saunders International. p. 316–327. ISBN 0-03-910284-X. s'han desenvolupat a les parets de la faringe, amb una sèrie de brànquies que s'obren a l'exterior. L'aigua que entra a la boca passa per les brànquies, que alguns peixos utilitzen per a expulsar els electròlits. En alguns amfibis, les brànquies ocupen la mateixa posició en el cos però sobresurten del cos (vegeu imatge del tritó). En moltes espècies, s'usa un sistema d'intercanvi a contracorrent per a millorar la difusió de substàncies a dins i a fora de les brànquies, amb l'aigua i la sang que flueixen en direccions oposades. Es pensa que les brànquies dels peixos són els precedents evolutius de la trompa d'Eustaqui.
L'àmplia extensió de les brànquies tendeix a ser un problema per als peixos que proven de regular l'osmolaritat de llurs líquids interns. L'aigua salada està menys diluïda que aquests fluids; per tant, els peixos d'aigua salada perden grans quantitats d'aigua a través de les brànquies. Per a recuperar-la, beuen grans quantitats d'aigua salada i expulsen la sal. L'aigua dolça està més diluïda que els líquids interns, de manera que els peixos d'aigua dolça prenen aigua a través de les brànquies, aigua que expulsen per mitjà de l'orina.
Característiques i funcions de les brànquies Les brànquies són òrgans externs, a diferència dels pulmons o tràquees dels animals de vida subàrea, perquè els òrgans en forma de cavitat complexa no són apropiats per al moviment intensiu d'un líquid com l'aigua, de densitat molt major que la de l'aire, i pel fregament implicat. L'intercanvi eficaç de gasos exigeix un contacte sense barreres entre les cèl·lules epidèrmiques de la brànquia i l'aigua circumdant, el mateix d'altra banda que en els pulmons, de manera que fins i tot en animals dotats de teguments reforçats, com la pell escatosa dels peixos, les brànquies estan sempre almenys cobertes de teixits tous i fràgils.
Anatòmicament les brànquies es presenten en dues formes. La més comuna és la de apèndixs ramificats de gran superfície relativa. Així es presenten, per exemple, en mol·luscs, anèl·lids i larves aquàtiques de salamandres i tritons, o larves aquàtiques d'insectes. L'altra forma és la que s'observa en el conjunt heterogeni de vertebrats aquàtics que es denomina peixos. En aquests les brànquies són estructures especialitzades organitzades entre les esquerdes faríngies, o esquerdes branquials, orificis que comuniquen lateralment el tub digestiu amb l'exterior. L'aigua que entra per la boca surt per les esquerdes, oxigenant la sang que circula per gots que recorren els envans situats entre elles, que són les brànquies. miniatura|En els taurons s'aprecien fàcilment les esquerdes branquials laterals. En les dues modalitats anatòmiques les brànquies poden quedar més o menys protegides dins d'una cavitat oberta per la qual es fa circular l'aigua. És el cas, per exemple, dels mol·luscos (cefalòpodes, gasteròpodes, bivalves, etc.) on la cavitat paleal que conté a les brànquies intercanvia aigua amb l'ambient només a través de conductes anomenats sifons. També és el cas dels peixos ossis, on les brànquies queden protegides externament per una extensió de la paret corporal anomenada opercle. El terme ganya es refereix en aquests peixos a les brànquies, però l'ús col·loquial ho aplica sovint als opercles. En els taurons, per contra, les esquerdes branquials són visibles externament.
En els peixos ossis, l'aigua és bombada activament, amb moviments rítmics, des de la cavitat bucofaríngia cap a la cavitat situada sota l'opercle, travessant per a això entre les brànquies. Dels taurons s'ha dit, però ara sabem que no és exacte, que es limiten a nedar amb la boca oberta, de manera que l'aigua flueix constantment a través de les brànquies.
En els vertebrats i insectes amb fases juvenils aquàtiques, com els amfibis i les efèmeres, les larves estan equipades amb brànquies, encara que els adults respirin per òrgans aeris.
Les brànquies estan relacionades amb l'aparell circulatori, que porta el líquid circulatori (sang o hemolimfa) fins elles després d'haver recorregut tot el cos carregant-se de CO2, i torna al cos des d'elles carregat d'O2. En els animals amb sistema circulatori obert, com artròpodes o mol·luscos, el desenvolupament vascular més important es dona precisament en les brànquies, perquè transportar i distribuir els gasos respiratoris, que procedeixen d'o tenen com a destí els òrgans de (intercanvi gasós), és la principal funció d'un aparell circulatori.
Vertebrats miniatura|Brànquies d'un peix d'aigua dolça ampliades 400 vegades. Les brànquies dels vertebrats solen desenvolupar-se en les parets de la faringe, al llarg d'una sèrie d'esquerdes branquials que s'obren a l'exterior. La majoria de les espècies empren un sistema d'intercanvi per contracorrent per a millorar la difusió de substàncies dins i fora de les brànquies, amb la sang i l'aigua fluint en direccions oposades entre si. Les brànquies estan compostes per filaments en forma de pinta, les làmines branquials, que ajuden a augmentar la seva superfície per a l'intercanvi d'oxigen.
Quan un peix respira, aspira una glopada d'aigua a intervals regulars. A continuació, junta els costats de la gola, forçant l'aigua a través de les obertures branquials, de manera que passa per sobre de les brànquies cap a l'exterior. Les esquerdes branquials dels peixos poden ser els ancestres evolutius de les glàndules del tim, glàndules paratiroides, així com moltes altres estructures derivades de les bosses branquials embrionàries.
Amfibis miniatura|Una larva de tritó alpí que mostra les brànquies externes, que s'eixamplen just darrere del cap. Els capgrossos dels amfibis tenen de tres a cinc esquerdes branquials que no contenen brànquies reals. En general, no hi ha espiracle o opercle veritable, encara que moltes espècies tenen estructures similars a opercles. En lloc de brànquies internes, desenvolupen tres brànquies externes plomoses que creixen des de la superfície exterior dels arcs branquials. A vegades, els adults les conserven, però generalment desapareixen en la metamorfosi. Exemples de salamandres que conserven les seves brànquies externes en arribar a l'edat adulta són el olm i el mudpuppy.
Així i tot, alguns grups de tetràpodes extints van conservar brànquies veritables. Un estudi sobre els Archegosaurus demostra que tenia brànquies internes com els veritables peixos.Florian Witzmann; Elizabeth Brainerd (2017). "Modeling the physiology of the aquatic temnospondyl Archegosaurus decheni from the early Permian of Germany". Fossil Record. 20 (2): 105–127. doi:10.5194/fr-20-105-2017.
Invertebrats miniatura|Un llimac de mar viva, Pleurobranchaea meckelii: La brànquia (o Ctenidi) és visible en aquesta vista del costat dret de l'animal. miniatura|El cranc ermità del Carib té brànquies modificades que li permet viure en condicions d'humitat. miniatura|Folíols branquials (Branchial apparatus) en la corona branquial de Paralvinella hessleri.
Els cucs marins, crustacis, mol·luscs i alguns insectes aquàtics tenen brànquies plomades o estructures en forma de placa en la superfície del seu cos. Les brànquies de diversos tipus i dissenys, simples o més elaborats, han evolucionant onado de manera independent en el passat, fins i tot entre la mateixa classe d'animals.
Els segments corporals d'alguns cucs marins (poliquets) porten parapodis molts dels quals contenen brànquies. El cuc groc de les fonts hidrotermals profundes posseeix vuit folíols branquials recoberts per digitacions mil·limètriques en una corona branquial realitzen l'intercanvi d'oxigen.
Les esponges manquen d'estructures respiratòries especialitzades, i tot l'animal actua com una brànquia ja que l'aigua és arrossegada a través de la seva estructura esponjosa.
Els artròpodes aquàtics solen tenir brànquies que en la majoria dels casos són apèndixs modificats. En alguns crustacis estan exposades directament a l'aigua, mentre que en uns altres estan protegides dins d'una cambra branquial. El cranc de ferradura té brànquies laminars que són aletes externes, cadascuna amb moltes membranes fines en forma de fulla.
Molts invertebrats marins com els mol·luscos bivalves són filtradors. Es manté un corrent d'aigua a través de les brànquies per a l'intercanvi de gasos, i al mateix temps es filtren les partícules d'aliment. Aquestes poden quedar atrapades en mocs i ser traslladades a la boca mitjançant el batre dels cilis.
La respiració en els equinoderms (com les estrelles de mar i els eriçons de mar) es duu a terme mitjançant una versió molt primitiva de les brànquies anomenades pàpules. Aquestes primes protuberàncies en la superfície del cos contenen diverticles del sistema hidrovascular.
Les brànquies dels insectes aquàtics són traqueals, però els tubs d'aire estan segellats, comunament connectats a fines plaques externes o estructures plomades que permeten la difusió. L'oxigen d'aquests tubs es renova a través de les brànquies. En la libèl·lula larval, la paret de l'extrem cabal del tracte alimentari (recte) està proveïda d'abundants tràquees a mode de brànquies rectals, i l'aigua bombada dins i fora del recte proporciona oxigen a les tràquees tancades.
Efectes de la contaminació