Los peces son un poco como las aves o los insectos voladores: tienen mecanismos incorporados que les permiten moverse hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado en su entorno. Pero los métodos que permiten a los peces hacer esto están más cerca de los principios detrás de las máquinas voladoras artificiales que de los métodos de vuelo naturales. La mayoría de los peces se elevan y se hunden en el agua de la misma manera que un globo lleno de helio o un globo de aire caliente se elevan y se hunden en el aire.

para ver cómo funciona esto, debe comprender las diversas fuerzas que trabajan en el aire y bajo el agua., Si bien estos entornos nos parecen muy diferentes, el agua y el aire son en realidad muy similares. Ambos son fluidos, sustancias con masa pero sin forma., En la Tierra, un objeto sumergido en un fluido (como un pez o una persona) experimenta dos fuerzas principales:

la Flotabilidad es causada por una diferencia en la presión del fluido en los diferentes niveles en el líquido., Las partículas en los niveles inferiores son empujadas hacia abajo por el peso de todas las partículas por encima de ellos. Las partículas en los niveles superiores tienen menos peso por encima de ellas. En consecuencia, siempre hay mayor presión por debajo de un objeto que por encima de él, por lo que el fluido empuja constantemente el objeto hacia arriba. (Para obtener más información sobre la fuerza de flotabilidad, lea Cómo funcionan los globos aerostáticos.)

la fuerza de flotabilidad en un objeto es igual al peso del fluido desplazado por ese objeto. Por ejemplo, si sumerges una jarra de leche vacía en una bañera, desplaza un galón de agua., El agua en la bañera luego empuja hacia arriba en la jarra con un poco más de 8 libras de fuerza, el peso de un galón de agua. Un objeto con mayor volumen es empujado hacia arriba con mayor fuerza porque desplaza más fluido. Por supuesto, si el objeto es más denso (y por lo tanto más pesado) que el agua, no importa cuánta agua desplace still todavía se hundirá.

para ascender, un pez debe reducir su densidad total aumentando su volumen sin aumentar significativamente su masa. La mayoría de los peces hacen esto con algo llamado vejiga natatoria., Una vejiga natatoria es solo un saco expandible, como un pulmón humano. Para reducir su densidad general, un pez llena la vejiga con oxígeno recogido del agua circundante a través de las branquias. Cuando la vejiga se llena con este gas de oxígeno, el pez tiene un mayor volumen, pero su peso no aumenta mucho. Cuando la vejiga se expande, desplaza más agua y así experimenta una mayor fuerza de flotabilidad. Cuando la vejiga está completamente inflada, el pez tiene el máximo volumen y es empujado a la superficie., Cuando la vejiga está completamente desinflada, el pez tiene un volumen mínimo y se hunde en el fondo del Océano. Para permanecer en un nivel particular, un pez llena su vejiga hasta el punto en que desplaza un volumen de agua que pesa lo que pesa el pez. En este caso, las fuerzas de flotabilidad y gravedad se anulan entre sí, y el pez permanece en ese nivel.

La mayoría de los peces suben y se hunden usando este método, pero no todos lo hacen. Algunas especies no necesitan una vejiga natatoria porque pasan toda su vida rozando a lo largo del fondo del Océano., Otros peces, como las rayas y los tiburones, ascienden y descienden impulsándose hacia adelante. Al igual que en un avión, el movimiento del fluido debajo de las aletas crea elevación, lo que empuja al pez hacia arriba.