Kiemen: Aufbau, Funktion und Arten der Atmung im Wasser

Was sind Kiemen?

Kiemen sind hochwirksame Atmungsorgane für das Leben im Wasser. Sie bestehen aus lamellenartigen Erweiterungen der Körperwand. Je nach Lage unterscheidet man zwischen externen und internen Kiemen.

Externe Kiemen

Externe Kiemen gelten aus evolutionärer Sicht als die älteste Form. Sie bilden sich durch Ausstülpungen des Körpers und kommen bei einigen Weichtieren, Insektenlarven, Amphibienlarven und Krebstieren vor.

Nachteile:

• Sie sind für Fressfeinde leicht erkennbar.
• Sie sind anfällig für Verletzungen.
• Da sie kein aktives Belüftungssystem besitzen, sind die Tiere gezwungen, sich ständig zu bewegen oder auf Wasserströmungen angewiesen.

Interne Kiemen

Interne Kiemen sind komplexer aufgebaut. Durch die Unterbringung in einem Hohlraum sind die empfindlichen Atemoberflächen besser geschützt und die Aerodynamik des Körpers wird verbessert. Zudem ermöglichen sie einen effizienteren Belüftungsmechanismus.

Atmung bei Muscheln

Bei Muscheln befinden sich die Kiemen in der Mantelhöhle, was eine große Oberfläche für den Gasaustausch bietet. Wasser tritt durch die Mantelöffnung ein, wird durch Zilienbewegung über die Kiemen und Palpen geleitet und dient sowohl dem Gasaustausch als auch der Nahrungsfiltration.

Atmung bei Fischen

Fische besitzen Kiemenkammern. Jede Kieme besteht aus einem knöchernen Kiemenbogen, der zwei Reihen von Kiemenfäden trägt. Jeder Faden ist mit parallelen Lamellen besetzt.

Besonderheiten der Fischatmung:

• Gegenstromprinzip: Das Blut in den Kiemenfäden fließt entgegengesetzt zum Wasserstrom. Dies ermöglicht eine maximale Sauerstoffextraktion.
• Belüftung: Fische pumpen Wasser aktiv durch den Mund über die Kiemenbögen. Beim Einatmen erweitert sich der Rachenraum, beim Ausatmen wird der Mund geschlossen und das Wasser durch die Kiemenspalten nach außen gepresst.