Tierische Kreislaufsysteme und Kiemenatmung: Überblick

Tierische Kreislaufsysteme und Nährstofftransport

In weniger komplexen Tieren wie Porifera (Schwämmen), Hohltieren und einigen Plattwürmern gibt es keinen spezialisierten Kreislauf. Der Transport von Nährstoffen erfolgt hier von Zelle zu Zelle durch Diffusion oder aktiven Transport.

In komplexeren Tieren besteht das Kreislaufsystem aus Transportflüssigkeiten, Blutgefäßen und dem Herzen.

Transportflüssigkeiten

Diese Flüssigkeiten fungieren als Bindegewebe und bestehen aus Wasser, Mineralien, Proteinen, Zellen und verschiedenen Pigmenten. Es gibt verschiedene Arten von Flüssigkeiten:

• Hydrolmyph (Hydrolimpha)

  Typisch für Stachelhäuter. Ihr fehlt die Fähigkeit zum Gastransport, da sie keine respiratorischen Pigmente enthält.

• Hämolymphe

  Die Transportflüssigkeit bei vielen Wirbellosen (z.B. Weichtieren und Gliederfüßern). Enthält Hämocyanin, ein Pigment, das Sauerstoff transportiert.

• Blut

  Vorhanden bei Wirbeltieren und Anneliden (Ringelwürmern). Das Plasma enthält viele Zelltypen wie Lymphozyten und rote Blutkörperchen. Thrombozyten und rote Blutkörperchen können Gase durch Hämoglobin transportieren. Anneliden besitzen zusätzlich zu Hämoglobin auch Hämerythrin und Chlorocruorin.

• Lymphe

  Nur bei Wirbeltieren vorhanden. Transportiert Fettzellen und ist wichtig für die Immunabwehr.

Blutgefäße

Blutgefäße sind Röhren, die das vaskuläre System bilden und durch die Transportflüssigkeiten fließen. Arten von Blutgefäßen:

• Arterien

  Sind dickwandig und elastisch, um das Blut vom Herzen wegzuleiten.

• Venen

  Sind dünnwandiger und leiten das Blut zum Herzen zurück.

• Kapillaren

  Sind die kleinsten Gefäße, deren Wände aus einer einzigen Endothelzellschicht bestehen.

Das Herz

Das Herz ist das Organ, das für den Transport der Flüssigkeiten durch Kontraktions- und Expansionsbewegungen verantwortlich ist. Es gibt mehrere Arten:

• Röhrenherz

  So genannt, weil es die Form einer Röhre hat.

• Akzessorische Herzen

  Dienen der Beschleunigung der Zirkulation in bestimmten Bereichen.

• Kammerherz

  Besitzen Kammern: Vorhöfe (Atrien), in die das Blut eintritt, und Herzkammern (Ventrikel), aus denen das Blut austritt.

Modelle von Kreislaufsystemen

Kreislaufsysteme werden nach dem Aufbau ihres Gefäßnetzes unterschieden:

• Offenes Kreislaufsystem

  Bei diesem System verlässt die Transportflüssigkeit die Gefäße und umspült die Gewebe direkt. Typisch für die meisten Weichtiere und Gliederfüßer.

  • Beispiele für offene Kreislaufsysteme

    • Mollusken (Schnecken): Haben ein offenes Kreislaufsystem mit einem Kammerherz und akzessorischen Kiemenherzen.
    • Gliederfüßer (Arthropoden): Besitzen ebenfalls ein offenes Kreislaufsystem mit einem röhrenförmigen Herz.

• Geschlossenes Kreislaufsystem

  Die Transportflüssigkeit verlässt die Gefäße niemals vollständig; nur Plasma kann als Teil der Flüssigkeit austreten. Charakteristisch für Wirbeltiere und Ringelwürmer.

  • Beispiele für geschlossene Kreislaufsysteme

    • Anneliden (Ringelwürmer): Haben ein geschlossenes Kreislaufsystem mit kontraktilen Gefäßen, die als Herzen fungieren.

Kiemenatmung

Die Kiemenatmung ist in Gewässern, wo Sauerstoff oft spärlich ist, sehr effektiv. Sie ist typisch für einige Anneliden, aquatische Weichtiere, Krebstiere, Fische sowie Amphibien- und Insektenlarven.

Kiemen: Aufbau und Formen

Kiemen sind stark vaskularisierte Erweiterungen der Körperoberfläche. Sie können lamellenförmig (z.B. bei Krabben), fadenförmig (z.B. bei Fischen) oder baumförmig (z.B. bei einigen Weichtieren) sein.

Kiemenposition

Kiemen können extern oder intern liegen. Externe Kiemen sind anfälliger für Verletzungen und typisch für marine Ringelwürmer, Krebstiere, Insekten- und Amphibienlarven. Interne Kiemen sind typisch für Muscheln, Krebstiere und Fische.

Kiemenbelüftung

Die Belüftung der Kiemen erfolgt auf unterschiedliche Weise:

• Krebstiere

  Die meisten Krebstiere belüften ihre Kiemen durch die Bewegung ihrer Beine.

• Muscheln (Lammelibranchia)

  Belüftung erfolgt durch die Bewegung von Flimmerhärchen an den Kiemen.

• Kopffüßer

  Belüftung durch Kontraktionen des Mantels.

• Knorpelfische

  Belüftung durch kontinuierliche Körperbewegungen.

• Knochenfische

  Belüftung durch die Bewegung des Operculums (Kiemendeckel), das die Kiemen schützt und den Wasserfluss reguliert.