Verdauung und Atmung bei Tieren

Der Magen von Wirbeltieren

Der Magen ist eine Erweiterung des Verdauungstrakts, in dem die Nahrung eine Zeit lang gespeichert wird, bevor sie in einem fortgeschrittenen Stadium der Zersetzung in den Darm gelangt.

• Fische, Amphibien und Reptilien: spindelförmiger Magen.
• Vögel: unterteilt in einen Muskelmagen, der auf die Zerkleinerung von Nahrung spezialisiert ist, und einen Drüsenmagen.
• Säugetiere: Erreichen den maximalen Grad der Faltung.
• Wiederkäuer: Der Magen ist sehr komplex und in vier Kammern unterteilt: Pansen, Netzmagen, Blättermagen und Labmagen. Im Pansen wird das nicht gekaute Gras gespeichert, das in den Netzmagen gelangt, von wo aus es in kleinen Portionen zum Wiederkäuen hochgewürgt wird. Diese Masse wird ein zweites Mal geschluckt, gelangt wieder in den Pansen und gärt. Danach gelangt sie in den Blättermagen, wo eine teilweise Wasseraufnahme stattfindet. Von dort gelangt sie in den Labmagen, der Magensaft absondert und die eigentliche Verdauung durchführt.

Im Magen von Wirbeltieren beginnt die chemische Verdauung durch die Einwirkung von Magensaft, der von den Drüsen der Magenwände abgesondert wird. Magensaft besteht aus:

• Mucin, eine Substanz, die die Magenschleimhaut schützt.
• Pepsinogen, eine inaktive Vorstufe von Pepsin, einem Enzym, das Proteine in Polypeptide spaltet.
• Salzsäure, die den sauren pH-Wert aufrechterhält, um die Wirkung der Enzyme zu ermöglichen und Bakterien abzutöten.
• Labferment (Renin), das nur bei Säugetieren während der Stillzeit vorkommt und auf das Milcheiweiß gerinnend wirkt.

Nach dem Aufenthalt im Magen entsteht ein Nahrungsbrei, der Chymus genannt wird und in den Dünndarm gelangt.

Der Darm von Wirbeltieren

Im Dünndarm finden zwei verschiedene und sehr wichtige Prozesse statt: die vollständige chemische Verdauung und die Resorption der Nahrung. In allen Wirbeltieren erhält der Dünndarm Sekrete von angeschlossenen Drüsen:

• Galle, produziert von der Leber. Sie wird in der Gallenblase gespeichert, bis sie über den Gallengang in den Zwölffingerdarm abgegeben wird. Sie emulgiert fettige Substanzen.
• Bauchspeichelsaft, produziert von der Bauchspeicheldrüse.
• Darmsaft, produziert von Drüsen in der Darmschleimhaut.

Die Enzyme, die in diesen drei Säften enthalten sind, sind nicht bei allen Tieren gleich. Das Ergebnis ihrer Wirkung ist jedoch für alle gleich.

Die resultierenden Produkte der Verdauung müssen die Darmwand durchdringen, um in das Blut zu gelangen und zu jeder Zelle im Körper transportiert zu werden. Diesen Vorgang nennt man Absorption. Die meisten organischen Nährstoffe, wie Glukose und Aminosäuren, werden durch aktiven Transport absorbiert, der viel Energie benötigt. Andere Substanzen gelangen durch einfache Diffusion oder erleichterte Diffusion in die Blutkapillaren.

Kiemenatmung

Die Kiemen sind Ausstülpungen der Körperoberfläche des Tieres. Diese Strukturen vergrößern die Atmungsoberfläche erheblich, um Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen. Die Kiemen müssen mit der Umgebung in Kontakt bleiben und befinden sich daher in einem bestimmten Bereich des Körpers, so dass der Rest der Körperoberfläche durch einen gewissen Schutz abgedeckt werden kann. Es gibt zwei Arten von Kiemen:

• Externe Kiemen: Sie haben den Vorteil, dass sie kein Ventilationssystem benötigen, um das Wasser zirkulieren zu lassen, da die einfache Bewegung dieser Strukturen ausreicht, um die Umgebung zu belüften. Nachteile:
  • Sie haben keinen Schutz und können leicht durch äußere Einwirkungen beschädigt werden.
  • Sie behindern die Bewegung des Tieres, da sie zusätzlichen Widerstand darstellen.
  • Sie sind gut sichtbar für potenzielle Feinde, da sie stark durchblutet sind.
• Interne Kiemen: Sie befinden sich in einer schützenden Höhle, was die Nachteile der externen Kiemen behebt und typisch für die meisten Wassertiere ist. Sie benötigen jedoch eine Ventilation. Verschiedene Ventilationssysteme:
  • Muscheln: Zilien bewegen sich kontinuierlich, um das Wasser über die Kiemen zu leiten.
  • Kopffüßer: Sie lassen das Wasser in einer Richtung durch die Siphone in die Mantelhöhle zirkulieren.
  • Krebstiere: Die Kiemen befinden sich in geschlossenen Kammern unter dem Panzer. Die Ventilation wird durch einen Anhang bewirkt, der eine Bewegung erzeugt, die einen Wasserstrom erzeugt.
  • Fische: Es gibt eine Verbindung zwischen diesen Strukturen und den sogenannten Kiemenspalten:
    • Knorpelfische: Das Wasser tritt durch seitliche Löcher ein und tritt durch fünf Kiemenspalten an beiden Seiten des Kopfes aus.
    • Knochenfische: Die Kiemen bestehen aus stark durchbluteten Lamellen, die in den Kiemenbögen sitzen und in eine Kammer ragen, die vom Kiemendeckel verschlossen ist. Wenn das Wasser durch den Mund eindringt, bleibt der Kiemendeckel geschlossen. Danach schließt sich der Mund und das Wasser wird durch die Kiemen gedrückt.