Wie bekommen Fische Sauerstoff aus dem Wasser, in dem sie leben?

Fische gewinnen Sauerstoff aus dem Wasser durch einen Prozess namens Atmung, bei dem Gase zwischen dem Körper des Fisches und dem umgebenden Wasser ausgetauscht werden. Hier ist eine Erklärung, wie Fische atmen und dem Wasser Sauerstoff entziehen:

1. Kiemen: Fische haben spezielle Organe, sogenannte Kiemen, die sich auf beiden Seiten ihres Kopfes befinden. Kiemen bestehen aus dünnen, federartigen Filamenten, die eine große Oberfläche für den Gasaustausch bieten.

2. Wasserfluss: Fische öffnen ihr Maul und pumpen aktiv Wasser über ihre Kiemen. Dieser Wasserfluss entsteht durch die Bewegung des Deckels des Fisches, einer knöchernen Klappe, die die Kiemen bedeckt und schützt.

3. Verbreitung: Wenn Wasser über die Kiemen fließt, diffundiert im Wasser gelöster Sauerstoff über die dünnen Membranen der Kiemenfilamente. Dieser Prozess wird durch das Gegenstrom-Austauschsystem in den Kiemen von Fischen unterstützt, bei dem der Blutfluss in den Kiemen der Richtung des Wasserflusses entgegengesetzt ist, wodurch die Sauerstoffaufnahme maximiert wird.

4. Sauerstoffabsorption: Der Sauerstoff, der in die Kiemenfäden diffundiert, wird dann in den Blutkreislauf des Fisches transportiert. Spezialisierte Zellen, sogenannte Säulenzellen, in den Kiemen erleichtern die Übertragung von Sauerstoff aus dem Wasser in die Blutgefäße.

5. Entfernung von Kohlendioxid: Gleichzeitig diffundiert Kohlendioxid, ein Abfallprodukt der Zellatmung, aus den Blutgefäßen in das über die Kiemen fließende Wasser.

6. Kreislaufsystem: Das sauerstoffreiche Blut aus den Kiemen wird vom Herzen des Fisches zu verschiedenen Geweben und Organen im ganzen Körper gepumpt, wo es die Zellen mit Sauerstoff versorgt. Von den Zellen produziertes Kohlendioxid wird zurück zu den Kiemen transportiert und dort ins Wasser abgegeben.

Fische sind daran angepasst, dem Wasser Sauerstoff über ihre Kiemen zu entziehen, die gelösten Sauerstoff auch dann effizient einfangen, wenn seine Konzentration relativ niedrig ist. Diese Anpassung ermöglicht es Fischen, in Gewässern zu atmen und zu überleben. Verschiedene Fischarten können je nach ihrem spezifischen Lebensraum und Sauerstoffbedarf unterschiedliche Kiemenstrukturen und Atmungsmechanismen aufweisen.