Wie halten Fische den Wasserdruck aus?

Wie halten Fische dem Wasserdruck aus?

Unter der Oberfläche des Wassers herrscht ein unglaublicher Druck, der mit zunehmender Tiefe exponentiell ansteigt. Doch Tiefseekreaturen, die in diesen extremen Umgebungen leben, haben bemerkenswerte Anpassungen entwickelt, die es ihnen ermöglichen, dem Wasserdruck zu trotzen.

Evolutionäre Anpassungen

• Fehlende Schwimmblasen: Die meisten Fische verfügen über eine Schwimmblase, die ihnen hilft, ihren Auftrieb zu regulieren. In der Tiefsee ist die Schwimmblase jedoch überflüssig, da der Wasserdruck so hoch ist, dass sie unabhängig davon aufsteigen würden.

• Keine inneren Hohlräume: Vermeidung von Hohlräumen, die unter Druck implodieren könnten. Dazu gehören Lunge, Hohlräume in Knochen und andere Strukturen, die auf die Oberfläche angepasst sind.

• Ausgeglichener Innendruck: Tiefseekreaturen gleichen den Außendruck durch einen erhöhten Innendruck aus. Dies bedeutet, dass die Druckverhältnisse innerhalb und außerhalb des Körpers des Tieres nahezu gleich sind.

• Flexible Körperstrukturen: Die Körper von Tiefseekreaturen sind in der Regel weich und flexibel, was ihnen hilft, den Druck zu absorbieren, ohne zu zerquetschen.

• Spezielle Proteine: In den Zellen von Tiefseekreaturen finden sich spezielle Proteine, die verhindern, dass Enzyme durch den hohen Druck denaturiert werden.

Mechanismus des Druckausgleichs

Der Druckausgleichsmechanismus, den Tiefseekreaturen verwenden, ist für Fische, die an die Oberfläche angepasst sind, paradoxe. Unter hohem Druck würde ihre Schwimmblase platzen und sie zum Kollaps bringen. Tiefseekreaturen gleichen diesen Druck jedoch auf folgende Weise aus:

• Osmose: Wassermoleküle wandern aus Bereichen mit hohem Druck (außerhalb des Tieres) in Bereiche mit niedrigerem Druck (innerhalb des Tieres).
• Aktive Sekretion von Ionen: Spezielle Zellen in den Kiemen und anderen Geweben sezernieren aktiv Ionen in den Blutkreislauf, wodurch der Innendruck erhöht wird.
• Reduzierte Stoffwechselrate: Tiefseekreaturen haben eine geringere Stoffwechselrate als ihre oberflächenbewohnenden Gegenstücke, was den Bedarf an Sauerstoff und die damit verbundene Gasproduktion verringert.

Zusammen ermöglichen diese Anpassungen Tiefseekreaturen, in den extremen Tiefen des Ozeans zu überleben, wo der Wasserdruck für Oberflächenbewohner tödlich wäre.