海水魚
消化管から吸収された一価イオンの排出は、主に鰓に存在する塩類細胞(chloride cell)によって行われる。塩類細胞は淡水魚にも存在するが、海水魚のそれとは形態および機能がともに異なる。海水魚の塩類細胞は鰓の一次鰓弁に並び、大型であるのに対し、淡水魚では比較的小さく、二次鰓弁にも多く存在する。サケなどの回遊魚では、塩類細胞は海水型・淡水型の両方に、相互に移行することが可能となっている。
塩類細胞の基底側(血管側)の細胞膜には多くの管状のくぼみが存在し、細胞の表面積を著しく拡大させている。この部分には多数の膜輸送体(特にNa+/K+-ATPアーゼ)が配置され、血管からの塩類の取り込みが活発に行われる。細胞の頭頂側は海水に面し、塩化物イオンの排出の場となっている。塩類細胞の周囲にはアクセサリー細胞と呼ばれる特殊な細胞が並び、ナトリウムイオンはこれら2種の細胞の間隙から排出される。
海水魚は陸に近い沿岸・河口域から遠く離れた外洋、生物量の豊富な藻場・サンゴ礁から岩礁・砂泥地帯にかけて、赤道直下の熱帯域から氷点下の南極海、さらには太陽光に恵まれた表層から暗黒の深海に至るまで、あらゆる海水環境にその分布を広げている。成長段階に応じて、または環境や餌生物の季節変動に伴って、それらの間を行き来するものも数多い。
海水魚はその分布範囲に基づいて、外洋表層性(Epipelagic)、深海漂泳性(Deep pelagic)、深海底生性(Deep benthic)、および沿岸性(Littoral)、の4種類に大きく分けられる。
外洋表層性の海水魚は水深200mまでの外洋域で生活するものを指し、その多くが広範で世界的な分布域をもつが、比較的沿岸寄りに暮らす種類は限局的な分布を示す場合もある。他のグループに比べ種類は少なく、ニシン目・ダツ目およびスズキ目のアジ科・サバ科など360種程度が知られているに過ぎない。
深海漂泳魚および底生魚はいわゆる深海魚と総称されるグループで、いずれも水深200m以深の深海に分布する。海底から離れた中層を主な生息域とするものを漂泳魚と呼び、海底付近で生活するものが底生魚として扱われる。合わせて約3,200種が知られており、漂泳魚は広範な分布を示す一方、底生魚の分布範囲は海底地形によってしばしば隔絶されている。
沿岸性海水魚は大陸や島嶼の沿岸と、水深200mまでの大陸棚に暮らす魚類が含まれる。サンゴ礁や藻場を中心に著しい多様性を示すグループであり、海水魚全体の7割以上にあたる約12,600種がこの区分に該当する。沿岸域にはスズキ目・カサゴ目の仲間が特に多く、大陸棚にかけての海底にはカレイ目・タラ目など水産上重要な分類群が分布している。
隔絶した環境になりやすい淡水域とは異なり、海はひとつながりの水圏を構成している。しかし、水温や水圧、塩分濃度などの化学的・物理学的性質によって実際にはいくつかの水塊に分割され、海水魚の分布様式にも影響を与えている。餌生物の供給量も重要な要素で、生産性の高い沿岸帯には種類の豊富な魚類相が形成される一方、栄養供給の少ない外洋における魚種は乏しく、特定の種による大きな群れが作られる傾向がある。
沿岸性海水魚の分布範囲は、インド太平洋・西部大西洋・東部太平洋・東部大西洋の4領域に大きく分けることができる。このほか、地中海と極圏の海を別個の区分として加える場合もある。
条鰭綱(現生の硬骨魚類の大部分)および頭甲綱(ヤツメウナギの仲間)に属する魚類では、体液の一価イオン濃度は海水の3分の1程度に抑えられ、浸透圧濃度も同様に低いままである(約300mOsm)。このため、粘膜や鰓を通じて水分が海水中に漏出し、脱水に陥る危険を常に抱えることになる。
条鰭綱の海水魚は多量の海水を飲むことで、失われる水分の補給を行っている。海水と同時に取り込まれる塩化ナトリウムなどの余分な塩類は、濃縮した上で鰓および腎臓を通じて体外に排出することで、体内の浸透圧を一定に保っている。飲み込んだ海水中に含まれる塩類は消化管から吸収され、ナトリウムイオン・塩化物イオンなど一価イオンは鰓から、マグネシウムイオンなど二価イオンは主に腎臓から尿として排出される。これら条鰭類の浸透圧調節には、間腎(副腎に相当する器官)から分泌されるコルチゾールなどのホルモンが重要な役割を果たしている。
極圏の海は水温が氷点下に達することさえある過酷な環境であるが、北極海および南極海の沿岸・大陸棚にはそれぞれ289種、252種の海水魚が分布している。合計72科214属のうち、北極海・南極海の両方に分布するのは10科12属に過ぎず、魚類相の姿は互いに異なっている。
北極圏とその周辺を含む北緯60度以北に分布する海水魚(96科416種)のうち、ゲンゲ科・カジカ科・サケ科・タラ目・カレイ目・軟骨魚類の6グループがおよそ6割を占める。これらの仲間の多くは北太平洋・北大西洋にまたがる分布域をもつのに対し、南極海周辺の海水魚は地域性が強いものが多い。実際に、南極近海に分布する13科174種のうち、88%は南極海固有である。スズキ目ノトテニア亜目は南極の魚類の代表的存在であり、南極海における種数の55%、個体数では90%を同亜目の魚類が占めている。
インド太平洋は南アフリカと紅海を西端とし、インドネシア・オーストラリアを経て東はハワイ諸島ならびにイースター島に至る広大な海域で、古代のテチス海をその起源としている。およそ3,000種の沿岸魚が生息し、キス科・アイゴ科(スズキ目)はインド太平洋に特産である。
魚種の豊富さはフィリピン諸島付近で極大となり、マレー半島・スマトラ島近海で第2のピークを示す一方、太平洋プレートの境界を東に超えると多様性は激減する。例として、サワラ属(サバ科)18種のうち10種がインド太平洋に分布するが、太平洋プレート上にこれらの種は生息していない。