Luft holen - Atmung der Tiere
Mit der Entstehung der ersten Lebewesen, die Sauerstoff zur Energiegewinnung nutzten, haben sich auch die unterschiedlichsten Atmungssysteme entwickelt. Die verschiedenen Arten der Atmung wollen wir kurz vorstellen.
Ihnen gemeinsam ist eine optimale Anpassung an den jeweiligen Lebensraum der Tiere und es geht darum, wie Sauerstoff in die Zellen gelangt und übrigbleibendes Kohlenstoffdioxid aus den Zellen transportiert wird.
Beim Atmen werden Muskeln und Organe mit Sauerstoff versorgt, ohne den kein Lebewesen leben kann. Säugetiere und damit auch wir Menschen atmen mit Lungen, aber auch Vögel, Reptilien und einige Amphibien.
Dabei saugt die Lunge Luft ein und stößt diese wieder aus. Der Sauerstoff gelangt durch feine Lungenbläschen ins Blut. Mit Hilfe des Blutes wird der Sauerstoff zu Gewebe und Zellen weitergeleitet, wo er verarbeitet wird. Beim Ausatmen wird dann das übriggewordene Kohlendioxid, welches das Blut von den Zellen wieder in das Atmungsorgan zurückführt, ausgestoßen.
Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien und Lungenbläschen bilden dabei den gesamten Atemapparat.
Anders als bei Säugetieren haben Vögel eine unbewegliche Lunge, die sich beim Ein- und Ausatmen nicht ausdehnt bzw. zusammenzieht. Daher haben sich Luftsäcke bei Vögeln gebildet. Die Luft strömt beim Einatmen in den ersten Luftsack, der sich tief im Körper befindet. Die Luft entweicht nicht beim Ausatmen, sondern vom Luftsack in die Lunge.
Beim nächsten Einatmen strömt dann die Luft aus der Lunge in den zweiten Luftsack, die dann erst bei der nächsten Ausatmung den Körper verlässt.
Fische dagegen atmen durch Kiemen. Die meisten Fische haben vier Kiemen auf jeder Seite. Knochenfische können fünf bis sieben Kiemen auf jeder Seite haben. Das Wasser wird von den Fischen angesaugt und durch die Kiemen geleitet, wo die Haut sehr dünn ist und sich viele von Blut durchflossene Adern befinden. Diese nehmen den Sauerstoff auf. Krebse atmen ebenfalls so.
Der Nachteil der Kiemenatmung ist, dass Kiemen austrocknen und verkleben können, wenn sie nicht von Wasser umgeben sind. Daher ersticken Fische an Land. Krebstiere, die vorwiegend an Land leben, „bunkern“ Wasser in ihrem Körper. Sie behalten eine gewisse Menge Wasser im Körper, damit die Kiemen nicht austrocknen.
Das Wort „Kieme“ stammt übrigens vom mittelhochdeutschen „Kimme“, was Kerbe bedeutet. Kiemen sehen auch so aus, als ob sich viele Kerben nebeneinander befinden.
Bei Insekten, Spinnentieren und wirbellosen Tieren, wie Raupen und Tausendfüßern, hat sich dagegen die Atmung durch Tracheen entwickelt. Dieses sind feine Röhrchen, die auf der Außenseite der Tiere enden und dort offen sind. Sie bestehen aus sehr dünnem Chitin. Chitin ist das Material aus dem auch der Panzer von Käfern besteht. Die Luft gelangt durch die Röhren in den gesamten Körper, wobei es meist eine „Hauptröhre“ gibt, die viele kleine Verästelungen hat. Diese Verzweigungen sind direkt mit den Organen und Muskeln verbunden, daher haben diese Tiere auch kein „klassisches“ Blut.
Tiere, die mittels Tracheenatmung Sauerstoff zu sich nehmen, haben an ihrem Körper viele kleine Atemlöcher, die sogenannten Stigmen, über die die Luft in die Tracheen gelangt. Diese können bei Bedarf auch verschlossen werden, damit keine Verschmutzung in ihr Inneres gelangt.
Kleine, wirbellose Tiere, wie zum Beispiel Korallen, Quallen und Würmer atmen über ihre Haut.
Die Hautatmung ist die am niedrigsten entwickelte Atmung und liefert am wenigsten Sauerstoff. Daher ist sie nur bei kleinen Tieren zu finden, die weniger Sauerstoff benötigen. Voraussetzung dabei ist eine feuchte und dünne Haut, damit diese durchlässig ist, um Sauerstoff aufzunehmen. Dieser wird über feine Blutäderchen im Körper dann verteilt. Das Kohlendioxid verlässt über denselben Weg, also über die Haut, den Körper.
Da die Haut feucht bleiben muss, leben diese Tiere in einem Lebensraum mit feuchter Luft oder im Wasser.
Auch Frösche sowie Amphibien atmen zusätzlich über ihre Haut und ebenso auch ein wenig der Mensch. Sie atmen auf zwei verschiedenen Arten. Dabei ist es ausschlaggebend, in welchem Lebensraum bzw. in welcher Situation sie sich befinden.
Frösche benutzen zusätzlich zu ihrer Lunge die Haut und der Ochsenfrosch atmet sogar bis zu 80 Prozent über die Haut. Im Winter atmen Frösche vermehrt über die Haut, weil sie weniger Energie benötigen. Die Hautatmung beim Menschen macht lediglich einen geringen Prozentsatz der Gesamtatmung aus.
Dann gibt es noch Tiere, die im Laufe ihres Lebens die Atem-Organe verändern. Sie durchlaufen eine Verwandlung, die Metamorphose. Hierzu zählt unter anderem die Kaulquappe, die zunächst mittels Kiemen unter Wasser atmet. Als ausgewachsener Frosch atmet dieser über die Lunge und die Haut.
Allen Atmungsformen ist gemeinsam, dass die Tiere zwar ohne Nahrung und einige Zeit ohne Wasser, aber nur wenige Augenblicke ohne Sauerstoff überleben. Daher gibt es auch viele gängige Redewendungen im Zusammenhang mit Luft und Atmen, die Lebenssituationen von Menschen beschreiben. Jeder versteht die Worte „Heute herrscht hier dicke Luft“ und es gibt die eine oder andere Redewendung, die wir mal gesagt oder auch nur gedacht haben:
- „Da muss ich zuerst einmal tief Luft holen!“ bedeutet, sich zu weiterem Tun zu rüsten.
- „Die Luft anhalten!“ heißt, erschrocken einem Geschehen gegenüberzustehen.
- „Es verschlägt mir den Atem!“ ist Ausdruck für „Ich bin sprachlos“.
- „Mir geht bald die Luft aus!“ ist gleichzusetzen damit, körperlich oder auch wirtschaftlich am Ende zu sein.
- „Einen kurzen Atem haben!“ ist gleichbedeutend mit wenig Durchhaltevermögen.
- „Einen langen Atem haben!“ meint, Geduld und Ausdauer zu beweisen.
- „In die Luft gehen“ – Vorsicht, eine Explosion steht bevor.