Wie funktioniert die Kiemenatmung?

Wie funktioniert die Kiemenatmung?

Kiemenatmung ist ein erstaunlicher physiologischer Prozess, den Wasserlebewesen nutzen, um aus Wasser Sauerstoff zu gewinnen. Im Gegensatz zu Lungenatmern, die Sauerstoff aus der Luft entnehmen, extrahieren Kiementräger Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser.

Anatomie der Kiemen

Kiemen bestehen aus dünnen, stark verzweigten Filamenten, die eine große Oberfläche bieten, die mit Wasser in Kontakt kommt. Sie befinden sich in Kiemenkammern, die durch eine Öffnung, die Kiemenspalte, mit dem Mund verbunden sind.

Prozess der Kiemenatmung

Der Prozess der Kiemenatmung umfasst folgende Schritte:

1. Wassereinnahme: Wasser wird durch die Kiemenspalte in die Kiemenkammern gesaugt.
2. Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid: In den Kiemenfilamenten fließt sauerstoffarmes Blut durch feine Blutgefäße, die Kapillaren. Gleichzeitig strömt sauerstoffreiches Wasser über die Oberfläche der Kiemenfilamente.
3. Diffusion: Durch einen Druckunterschied zwischen dem Blut und dem Wasser diffundiert Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut und Kohlendioxid aus dem Blut ins Wasser.
4. Abgabe von kohlendioxidreichem Wasser: Nachdem das Blut mit Sauerstoff angereichert wurde, wird es aus den Kiemenkammern gepumpt, während das mit Kohlendioxid angereicherte Wasser durch die Kiemenspalte ausgestoßen wird.

Geschlossenes Kreislaufsystem

Im Gegensatz zu Lungenatmern, die ein offenes Kreislaufsystem haben, verfügen Kiementräger über ein geschlossenes Kreislaufsystem. Das bedeutet, dass das Blut in den Blutgefäßen verbleibt und nicht direkt mit dem Wasser in Kontakt kommt. Dies ist wichtig, um zu verhindern, dass giftige Substanzen aus dem Wasser in den Blutkreislauf gelangen.

Anpassungen an unterschiedliche Umgebungen

Kiementräger haben sich im Laufe der Evolution an eine Vielzahl von Wasserumgebungen angepasst. Süßwasserfische haben Kiemen, die gut für die Aufnahme von Sauerstoff aus relativ sauerstoffarmem Süßwasser geeignet sind. Salzwasserfische hingegen haben Kiemen, die darauf spezialisiert sind, Sauerstoff aus dem salzigeren und dichteren Meerwasser zu extrahieren.

Die Kiemenatmung ist ein wesentlicher Prozess für das Überleben von Wasserlebewesen. Sie ermöglicht es ihnen, Sauerstoff aus Wasser zu gewinnen und damit ihren Energiebedarf zu decken. Die unterschiedlichen Anpassungen der Kiemen an verschiedene Umgebungen sind ein Beweis für die erstaunliche Vielfalt und Anpassungsfähigkeit des Lebens in den Ozeanen und Gewässern.