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Dr. Fischs Bio­kurs für Aquarianer

Etwa jeden Monat gibt es ein neues Thema.

 

Atmung bei Fischen

 

© Dr. Jörg Vierke

Atmung ist der Gasaustausch von Organismen, näm­lich die Abgabe des durch die Stoffwechselvorgänge entstandenen Kohlendioxids und die Aufnahme von Sauerstoff. Sauerstoff ist für die biologische Verbren­nung und Energienutzung nötig. Er kann direkt aus der Luft aufgenommen werden oder aus dem Was­ser. Die Fische haben wie alle höher entwickelten Tiere spezielle Atemhilfsorgane, von denen die Kie­men am wichtigsten sind.

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Dieser Corydoras panda ist wie viele andere Welse auch ein Darmatmer

Akzessorische Atmung. Neben der Kiemenatmung haben einige Arten zusätzliche Atemorgane entwickelt, die es den Fischen ermöglichen, auch unter ex­tremen Bedingungen genügend Sauerstoff aufzuneh­men. Hierbei handelt es sich zumeist um die Aufnah­me von Luftsauerstoff (akzessorisch = hinzutretend, weniger wichtig).

Atembewegungen. Ständige Kiemendeckelbewe­gungen sorgen durch einen sinnvollen Druck- und Saugpumpenmechanismus bei allen Knochenfischen für eine ständige Wasserdurchströmung durch die Mund- und Kiemenhöhle und damit für eine fortlau­fende Versorgung der Kiemen mit frischem, sauer­stoffreichem Wasser und für den Abtransport des Kohlendioxids. Das Wasser wird mit dem Maul aufge­nommen und strömt an den Kiemenspalten wieder heraus. Zu den wenigen Ausnahmen gehört die hinterindische Saugschmerle (Gyrinocheilus aymonieri) - Foto unten rechts!.

Darmatmung. Bei dieser Form der akzessorischen Atmung schlucken die Fische Luft. Die Schlamm­peitzger (Misgurnus fossilis) benutzen dabei eine Aussackung ihres Magens als Luftspeicher. Die ei­gentliche Veratmung der Luft erfolgt im mittleren und hinteren Darmabschnitt. Die Verdauung beschränkt sich ausschließlich auf den Vorderdarm. Der Kot pas­siert das von einem dichten Kapillarnetz durchzoge­ne Atemgewebe in Schleimballen. Der Darmatmung bedienen sich auch viele Welse (Callich­thys, Corydoras, Hoplosternum).

Hautatmung. Ein typischer Hautatmer ist unser Fluß­aal, der seinen Sauerstoffbedarf an Land aus­schließlich durch die Hautatmung deckt. Anatomisch drückt sich dieses durch eine besonders intensive Versorgung der äußersten Hautpartien mit Blutgefä­ßen aus. Auch der elektrische Aal, die Schlamm­springer und der südamerikanische Kurzschwanzaal (Synbranchus) sind in der Lage, über die Haut zu­sätzlich noch benötigten Sauerstoff aufzunehmen. Letzterer hat eine unpaare, schlitzförmige Kiemenöff­nung. Bei seinen Landwanderungen kann er sie schließen und dadurch seine rückgebildeten Kiemen feucht halten. - Auch die frühen Stadien der Fischlarven atmen nur mit der ganzen Körperoberfläche - sie haben noch keine Kiemen.

Kiemenatmung. Die Fischkiemen sind außerordent­lich dünnwandige Ausstülpungen der Schleimhaut des Vorderdarms, die reichlich mit Blutgefäßen ver­sorgt werden, so dass der Gasaustausch zwischen dem Körper und dem Außenmedium erfolgen kann. Ihr Wirkungsgrad ist von ihrer Gesamtoberfläche im Verhältnis zur Biomasse des Fisches abhängig. Ihre Oberfläche kann das Zehnfache der äußeren Körper­oberfläche ausmachen. Obwohl der Sauerstoffge­halt der Luft wesentlich höher als der des Wassers ist, ersticken die allermeisten Fische an Land recht schnell, da sich die feinen Kiemenblättchen außer­halb des Wassers schnell untereinander verkleben und antrocknen.

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Labyrinthatmung. Die Labyrinthfische haben ober­halb ihrer Kiemenhöhle eine stark gefältelte und mit Atemgewebe ausgekleidete Ausbuchtung. Diese Höhle ist mit atmosphärischer Luft gefüllt, die regel­mäßig erneuert wird. Von der Funktion her ist die Labyrinthhöhle mit einer Lunge zu vergleichen. Ent­standen ist sie mehrfach unabhängig, vermutlich als Taschenbildung bei spezialisierten Mundhöhlenat­mern.

Einige Labyrinthfische sind zwingend auf diese Art der Atmung angewiesen (z. B. Colisa) und würden schnell ersticken, wenn sie keine Gelegenheit haben, regelmäßig Luft zu veratmen. Andere dagegen kommen auch ohne die Zusatzatmung aus (Parosphromenus).

Auch der Wels Clarias besitzt ein Labyrinthor­gan. Zu den Labyrinthfischen werden sie trotzdem normalerweise nicht gezählt. Zu ihnen rechnet man die Kletterfische und die Hechtköpfe sowie die mit ih­nen nicht direkt verwandten Schlangenkopffische. (Channidae).

Gyrinocheilus_aymonieri.j...
Im Gegensatz zu anderen Fischen nimmt die Saugschmerle das Atemwasser durch eine Öffnung am oberen Kiemendeckelrand auf (auf dem Bild die dunkle Stelle hinter dem Auge) und gibt es an seinem unteren Rand ab (direkt vor dem Brustflossenansatz).

Mundhöhlenatmung. Bei Atemnot schnappen viele Fische (z. B. unser Karpfen) nach Luft und tragen Luftblasen in ihrer reichlich von Blut versorgten Mundhöhle mit sich. Aus dieser einfachen Zusatzat­mung haben sich vermutlich die Labyrinthatmung, vielleicht auch die Darmatmung entwickelt. Der süd­amerikanische Synbranchus marmoratus füllt eine sackartige Erweiterung am Boden der Maul- und Kie­menhöhle mit Luft, die nur etwa jede Viertelstunde gewechselt werden muss. An Land, wenn die Hautat­mung wirksam wird, erfolgt der Wechsel nur in etwa halbstündigen Abständen.

Schwimmblasenatmung. Die Schwimmblase ist als Ausstülpung des Vorderdarms entstanden und hat eigentlich eine hydrostatische Funktion. Bei vielen Fi­schen hat sich die Verbindung zwischen Speiseröhre und Schwimmblase erhalten. Einige dieser "Physo­stomier" erneuern regelmäßig ihre Schwimmblasen­luft durch atmosphärische Luft, atmen also mit ihrer Hilfe. Dazu gehören die Schlammfische der Kaimanfisch (Lepisosteus), Arapaima und einige an­dere, sogar Salmler (Erythrinus, Lebiasina). Bei eini­gen Fischen ist die Schwimmblase regelrecht gefaltet und zweigeteilt, so dass man von einer echten Lunge sprechen kann (Lungenfische, Flösselhechte).