Atmung bei Fischen: Kiemen – Bau und Funktion

Atmung bei Fischen: Kiemen – Bau und Funktion Übung

• Gib an, was Fische zur inneren Atmung aufnehmen müssen.

  Tipps

  Tiere an Land und im Wasser benötigen dasselbe Gas für die Zellatmung.

  Kohlenstoffdioxid wird bei der Atmung ausgestoßen.

  Lösung

  Tiere atmen Sauerstoff ein und Kohlenstoffdioxid aus.
  Bei Fischen, welche mithilfe von Kiemen atmen, ist der benötigte Sauerstoff im Wasser gelöst. Lebewesen mit Lungenatmung, wie wir Menschen, gewinnen den Sauerstoff aus der Luft.

• Benenne das Prinzip, das es Fischen ermöglicht, ausreichend Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen.

  Tipps

  Nur eine Antwort ist korrekt.

  Die Kiemenblättchen sind der Ort des Gasaustauschs.

  Lösung

  Bei allen vier Antworten handelt es sich um wichtige Prinzipien in der Biologie.
  Allerdings ist das Prinzip der Oberflächenvergrößerung der Grund dafür, dass Fische im Wasser genug Sauerstoff aufnehmen können. Durch die große Anzahl an Kiemenblättchen wird die Kiemenoberfläche stark vergrößert. Dadurch kann mehr Gasaustausch stattfinden und Sauerstoff wird vermehrt aufgenommen.

  Den anderen Prinzipien wirst du zum Beispiel bei der Funktionsweise der Neuronen oder der Zellteilung begegnen.

• Erläutere, wie der Fisch Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen kann.

  Tipps

  Erst einmal muss das sauerstoffreiche Wasser in den Fisch gelangen.

  Lösung

  Der Fisch öffnet sein Maul.
  Sauerstoffreiches Wasser strömt ein und umfließt die Kiemenblättchen.
  Im Wasser gelöster Sauerstoff geht in das Blut des Fisches über. Gleichzeitig wird Kohlenstoffdioxid aus dem sauerstoffarmen Blut an das Wasser abgegeben.
  Sauerstoffarmes aber kohlenstoffdioxidreiches Wasser wird durch die Kiemendeckel nach außen abgegeben.

• Beschreibe den Ablauf der Atmung bei Fischen.

  Tipps

  Fische haben andere Atemorgane als Säugetiere, die ihnen das Leben im Wasser ermöglichen.

  Sowohl die Kiemendeckel als auch die Kiemenreusen übernehmen eine schützende Funktion.

  Lösung

  Fische besitzen spezielle Organe zum Atmen im Wasser, die Kiemen. Die Kiemendeckel dienen dem äußeren Schutz dieser Organe.
  Diese Organe bestehen jeweils aus vier knöchernen Kiemenbögen. An diesen sind die stark durchbluteten Kiemenblättchen angeordnet. An den Kiemenbögen befinden sich auch die Kiemenreusen, welche als Filter dienen und vor Schmutz schützen.
  Wenn der Fisch sein Maul öffnet, dann fließt sauerstoffreiches Wasser ein und umfließt die Kiemenblättchen. Sie sind der Ort des Gasaustausches. Das Blut nimmt hier den Sauerstoff auf und gibt Kohlenstoffdioxid ab. Danach fließt sauerstoffarmes Wasser durch die geöffneten Kiemendeckel wieder nach außen.

• Nenne das Atmungsorgan der Fische.

  Tipps

  Eines der Bilder zeigt ein menschliches Herz.

  Eines der Bilder zeigt die Hautatmung der Amphibien.

  Eines der Bilder zeigt die menschliche Lunge mit ihren Verästelungen.

  Fische atmen über Kiemen.

  Lösung

  Die Atmungsorgane der Fische sind die Kiemen. Diese sind in der Abbildung zu sehen. Sie sind gitterartig aufgebaut, sodass das Wasser optimal an den Kiemenblättchen vorbeiströmen kann.

  Die anderen Bilder zeigen ein menschliches Herz, eine Lunge und die Hautatmung bei Amphibien.

• Bestimme, unter welchen der genannten Bedingungen Fische atmen können.

  Tipps

  Fische können ihre Kiemen nur im Wasser benutzen.

  Wasserpflanzen und Bewegungen des Wassers sind wichtig, damit neuer Sauerstoff ins Wasser gelangt.

  Die Löslichkeit des Sauerstoffs im Wasser nimmt mit steigender Temperatur ab.
  Warmes Wasser kann also weniger Sauerstoff binden als kaltes Wasser.

  Lösung

  Damit Fische durch ihre Kiemen atmen können, müssen sie sich im Wasser befinden.
  Wenn sie wie der Schwertfisch in unserem Beispiel an Land gespült werden, dann ersticken sie, weil ihre Kiemenblättchen vertrocknen und verkleben.

  Wasser alleine reicht allerdings auch nicht immer. In dem Wasser muss auch Sauerstoff vorhanden sein. Sauerstoff gelangt durch Verwirbelungen und durch Wasserpflanzen ins Wasser. Die Wasserpflanzen produzieren Sauerstoff. Bei hohen Temperaturen ist zudem weniger Sauerstoff im Wasser enthalten als bei niedrigen Temperaturen, da die Löslichkeit des Sauerstoffs im Wasser mit steigender Temperatur abnimmt.

  In einem großen See ist das meist kein Problem. Dort enthält das Wasser in der Regel genug Sauerstoff.
  Problematisch wird es nur, wenn der See umkippt. Das passiert, wenn zu viele Nährstoffe im Wasser vorhanden sind und Algen sich dadurch stark vermehren. Werden diese dann wiederum von Bakterien abgebaut, wird sehr viel Sauerstoff verbraucht und die Fische und andere Lebewesen, die Sauerstoff dringend benötigen, sterben. Darauf gab es in unserem kurzen Text allerdings keine Hinweise.

  Bei einem Aquarium spielt die richtige Ausstattung eine große Rolle bei der Sauerstoffversorgung. Viele Wasserpflanzen und eine Luftpumpe sorgen dafür, dass ausreichend Sauerstoff im Wasser ist und die Fische atmen können.

  In einem Glas ohne Pumpe und Wasserpflanzen gelangt nicht ausreichend neuer Sauerstoff ins Wasser. Wird das Wasser aufgrund der kleinen Gefäßgröße schnell warm, bindet es zudem weniger Sauerstoff. Sobald der Sauerstoff im Wasser verbraucht wurde, kann der Fisch nicht mehr atmen und stirbt.