Fische atmen auf zwei Arten: Luft und Wasser. Diese Unterschiede entstanden und verbesserten sich im Laufe der Evolution unter dem Einfluss verschiedener äußerer Faktoren. Wenn Fische nur eine Wasseratmung haben, wird dieser Vorgang mit Hilfe ihrer Haut und Kiemen durchgeführt. Bei Fischen vom Lufttyp erfolgt der Atmungsprozess mit Hilfe der supragillaren Organe, der Schwimmblase, des Darms und durch die Haut. Die Hauptatmungsorgane sind natürlich die Kiemen, und der Rest sind Hilfsorgane. Hilfs- oder Zusatzorgane spielen jedoch nicht immer eine untergeordnete Rolle, meistens sind sie die wichtigsten.
Arten der Fischatmung
Knorpel- und Knochenfische haben unterschiedliche Strukturen der Kiemendeckel. Die ersten haben also Trennwände in den Kiemenschlitzen, die mit separaten Löchern für die Öffnung der Kiemen nach außen sorgen. Diese Septen sind mit Kiemenfäden bedeckt, die wiederum mit einem Netzwerk von Blutgefäßen ausgekleidet sind. Diese Struktur der Kiemendeckel ist am Beispiel von Rochen und Haien gut zu erkennen.
Gleichzeitig werden diese Septen bei knöchernen Arten als unnötig reduziert, da die Kiemendeckel von selbst beweglich sind. Als Stütze dienen die Kiemenbögen der Fische, auf denen sich die Kiemenfäden befinden.
Funktionen der Kiemen. Kiemenbögen
Die wichtigste Funktion der Kiemen ist natürlich der Gasaustausch. Mit ihrer Hilfe wird Sauerstoff aus dem Wasser aufgenommen und Kohlendioxid (Kohlendioxid) darin freigesetzt. Aber nur wenige wissen, dass Kiemen den Fischen auch dabei helfen, Wasser-Salz-Stoffe auszutauschen. So werden nach der Verarbeitung Harnstoff und Ammoniak in die Umwelt freigesetzt, es findet ein Salzaustausch zwischen Wasser und Fischkörper statt, und das betrifft vor allem Natriumionen.
Im Zuge der Evolution und Modifikation von Fischuntergruppen veränderte sich auch der Kiemenapparat. So sehen die Kiemen bei Knochenfischen wie Jakobsmuscheln aus, bei Knorpelfischen bestehen sie aus Platten und Cyclostomes haben sackförmige Kiemen. Je nach Aufbau des Atemapparates sind auch Aufbau und Funktion des Kiemenbogens bei Fischen unterschiedlich.
Gebäude
Kiemen befinden sich an den Seiten der entsprechenden Höhlen von Knochenfischen und sind durch Abdeckungen geschützt. Jede Kieme besteht aus fünf Bögen. Vier Kiemenbögen sind vollständig ausgebildet und einer ist rudimentär. Von außen ist der Kiemenbogen konvexer, an den Seiten der Bögen erstrecken sich Kiemenfäden, die auf Knorpelstrahlen beruhen. Die Kiemenbögen dienen als Auflage für die Befestigung der Blütenblätter, die an ihrer Basis mit ihrer Basis auf ihnen geh alten werden, und die freien Ränder laufen in einem spitzen Winkel auseinander und auseinander. Auf den Kiemenblättern selbst befinden sich die sogenannten Sekundärplatten, die sich quer zum Blütenblatt (oder Petalen, wie sie auch genannt werden) befinden. Es gibt eine große Anzahl von Blütenblättern an den Kiemen, bei verschiedenen Fischen können es 14 bis 35 seinMillimeter, mit einer Höhe von nicht mehr als 200 Mikrometer. Sie sind so klein, dass ihre Breite nicht einmal 20 Mikrometer erreicht.
Die Hauptfunktion der Kiemenbögen
Kiemenbögen von Wirbeltieren erfüllen die Funktion eines Filtermechanismus mit Hilfe von Kiemenrechen, die sich auf dem Bogen befinden, der der Mundhöhle von Fischen zugewandt ist. Dadurch können Schwebstoffe in der Wassersäule und verschiedene Nährmikroorganismen im Mund zurückgeh alten werden.
Je nachdem, was der Fisch frisst, haben sich auch die Kiemenräumer verändert; sie basieren auf Knochenplatten. Wenn also ein Fisch ein Raubtier ist, dann befinden sich seine Staubblätter seltener und sind niedriger, und bei Fischen, die sich ausschließlich von in der Wassersäule lebendem Plankton ernähren, sind die Kiemenrechen hoch und dichter. Bei den Allesfressern befinden sich die Staubblätter in der Mitte zwischen Räubern und Planktonfressern.
Kreislaufsystem des Lungenkreislaufs
Die Kiemen von Fischen haben aufgrund der großen Menge an mit Sauerstoff angereichertem Blut eine leuchtend rosa Farbe. Dies ist auf den intensiven Prozess der Blutzirkulation zurückzuführen. Das Blut, das mit Sauerstoff angereichert werden muss (venös), wird aus dem gesamten Körper des Fisches gesammelt und gelangt durch die Bauchaorta in die Kiemenbögen. Die Bauchaorta verzweigt sich in zwei Bronchialarterien, gefolgt vom Kiemenarterienbogen, der wiederum in eine große Anzahl von Blütenblattarterien unterteilt ist und die Kiemenfilamente umhüllt, die sich am inneren Rand der Knorpelstrahlen befinden. Aber das ist nicht die Grenze. Die Blütenblattarterien selbst sind in eine große Anzahl von Kapillaren unterteilt, die das Innere umhüllenund der äußere Teil der Blütenblätter. Der Durchmesser der Kapillaren ist so klein, dass er der Größe des Erythrozyten selbst entspricht, der Sauerstoff durch das Blut transportiert. Somit dienen die Kiemenbögen als Stütze für die Rechen, die für den Gasaustausch sorgen.
Auf der anderen Seite der Blütenblätter verschmelzen alle Randarteriolen zu einem einzigen Gefäß, das in eine blutführende Vene mündet, die wiederum in die Bronchien und dann in die dorsale Aorta gelangt.
Wenn wir uns die Kiemenbögen von Fischen genauer anschauen und eine histologische Untersuchung durchführen, dann untersucht man am besten den Längsschnitt. So werden nicht nur Staubblätter und Blütenblätter sichtbar, sondern auch Atemf alten, die eine Barriere zwischen der aquatischen Umgebung und dem Blut darstellen.
Diese F alten sind mit nur einer Epithelschicht ausgekleidet, und innen - Kapillaren, die von Pilarzellen unterstützt werden (unterstützend). Die Barriere von Kapillaren und Atmungszellen ist sehr anfällig für die Auswirkungen der äußeren Umgebung. Wenn das Wasser Verunreinigungen mit giftigen Substanzen enthält, schwellen diese Wände an, es kommt zu Ablösungen und sie verdicken sich. Dies ist mit schwerwiegenden Folgen verbunden, da der Prozess des Gasaustausches im Blut behindert wird, was letztendlich zu einer Hypoxie führt.
Gasaustausch bei Fischen
Sauerstoff gewinnen Fische durch passiven Gasaustausch. Die Hauptbedingung für die Anreicherung von Blut mit Sauerstoff ist ein konstanter Wasserfluss in den Kiemen, und dafür ist es notwendig, dass der Kiemenbogen und der gesamte Apparat seine Struktur beh alten, dann wird die Funktion der Kiemenbögen bei Fischen nicht sein beeinträchtigte. Die diffuse Oberfläche muss auch ihre Unversehrtheit bewahren, zrichtige Anreicherung von Hämoglobin mit Sauerstoff.
Beim passiven Gasaustausch bewegt sich das Blut in den Fischkapillaren entgegengesetzt zum Blutfluss in den Kiemen. Diese Funktion trägt dazu bei, dass dem Wasser nahezu vollständig Sauerstoff entzogen und das Blut damit angereichert wird. Bei einigen Personen beträgt die Blutanreicherungsrate im Verhältnis zur Sauerstoffzusammensetzung im Wasser 80%. Der Wasserfluss durch die Kiemen erfolgt durch Pumpen durch die Kiemenhöhle, während die Hauptfunktion durch die Bewegung des Mundapparates sowie der Kiemendeckel ausgeübt wird.
Was bestimmt die Atemfrequenz von Fischen?
Aufgrund der charakteristischen Merkmale ist es möglich, die Atemfrequenz von Fischen zu berechnen, die von der Bewegung der Kiemendeckel abhängt. Die Sauerstoffkonzentration im Wasser und der Kohlendioxidgeh alt im Blut beeinflussen die Atemfrequenz von Fischen. Außerdem reagieren diese Wassertiere empfindlicher auf eine niedrige Sauerstoffkonzentration als auf eine große Menge Kohlendioxid im Blut. Die Atemfrequenz wird auch von der Wassertemperatur, dem pH-Wert und vielen anderen Faktoren beeinflusst.
Fische haben eine besondere Fähigkeit, Fremdstoffe aus der Oberfläche der Kiemenbögen und aus deren Hohlräumen zu extrahieren. Diese Fähigkeit wird Husten genannt. Die Kiemendeckel werden regelmäßig bedeckt und mit Hilfe der umgekehrten Wasserbewegung werden alle Suspensionen auf den Kiemen durch den Wasserstrom ausgewaschen. Diese Manifestation bei Fischen wird am häufigsten beobachtet, wenn das Wasser mit Schwebstoffen oder giftigen Stoffen belastet ist.
Zusätzliche Kiemenfunktionen
Zusätzlich zu den Haupt-, Atmungs-, Kiemenleistungenosmoregulatorische und exkretorische Funktionen. Fische sind tatsächlich ammoniotelische Organismen, wie alle im Wasser lebenden Tiere. Das bedeutet, dass das Endprodukt des Abbaus von im Körper enth altenem Stickstoff Ammoniak ist. Es ist den Kiemen zu verdanken, dass es in Form von Ammoniumionen aus dem Fischkörper ausgeschieden wird, während es den Körper reinigt. Durch passive Diffusion gelangen neben Sauerstoff auch Salze, niedermolekulare Verbindungen sowie eine Vielzahl von in der Wassersäule befindlichen anorganischen Ionen durch die Kiemen ins Blut. Die Aufnahme dieser Stoffe erfolgt neben den Kiemen über spezielle Strukturen.
Diese Zahl enthält spezifische Chloridzellen, die eine osmoregulatorische Funktion ausüben. Sie sind in der Lage, Chlorid- und Natriumionen zu bewegen, während sie sich in die entgegengesetzte Richtung eines großen Diffusionsgradienten bewegen.
Die Bewegung von Chloridionen hängt vom Lebensraum der Fische ab. So werden bei Süßwasserindividuen einwertige Ionen von Chloridzellen aus dem Wasser ins Blut übertragen und ersetzen diejenigen, die durch das Funktionieren des Ausscheidungssystems von Fischen verloren gegangen sind. Bei Meeresfischen läuft der Vorgang jedoch in umgekehrter Richtung ab: Die Ausscheidung erfolgt aus dem Blut in die Umwelt.
Wenn die Konzentration schädlicher chemischer Elemente im Wasser merklich erhöht ist, kann die osmoregulatorische Hilfsfunktion der Kiemen beeinträchtigt sein. Dadurch gelangt nicht die notwendige Menge an Stoffen ins Blut, sondern in viel höherer Konzentration, was den Zustand der Tiere beeinträchtigen kann. Diese Besonderheit ist es nichtist immer negativ. Wenn Sie also diese Eigenschaft der Kiemen kennen, können Sie viele Fischkrankheiten bekämpfen, indem Sie Medikamente und Impfstoffe direkt ins Wasser geben.
Hautatmung verschiedener Fische
Absolut alle Fische haben die Fähigkeit zur Hautatmung. Wie weit sie entwickelt ist, hängt von vielen Faktoren ab: Alter, Umweltbedingungen und viele andere. Wenn also ein Fisch in sauberem fließendem Wasser lebt, dann ist der Anteil der Hautatmung unbedeutend und beträgt nur 2-10%, während die Atmungsfunktion des Embryos ausschließlich über die Haut sowie das Gefäßsystem erfolgt der Gallensack.
Darmatmung
Je nach Lebensraum verändert sich die Atmung der Fische. Tropischer Wels und Schmerlen atmen also aktiv durch den Darm. Beim Verschlucken tritt dort Luft ein und dringt bereits mit Hilfe eines dichten Netzwerks von Blutgefäßen in das Blut ein. Diese Methode begann sich aufgrund spezifischer Umweltbedingungen bei Fischen zu entwickeln. Das Wasser in ihren Stauseen hat aufgrund der hohen Temperaturen eine geringe Sauerstoffkonzentration, was durch Trübung und mangelnde Strömung noch verstärkt wird. Als Ergebnis evolutionärer Transformationen haben Fische in solchen Stauseen gelernt, mit Sauerstoff aus der Luft zu überleben.
Zusätzliche Schwimmblasenfunktion
Die Schwimmblase ist für eine hydrostatische Regulierung ausgelegt. Dies ist seine Hauptfunktion. Bei einigen Fischarten ist die Schwimmblase jedoch zum Atmen angepasst. Es dient als Luftreservoir.
GebäudetypenSchwimmblase
Je nach anatomischer Struktur der Schwimmblase werden alle Fischarten eingeteilt in:
- Sprechblase öffnen;
- geschlossene Blasen.
Die erste Gruppe ist die zahlreichste und wichtigste, während die Gruppe der Fische mit geschlossener Blase sehr klein ist. Es umfasst Barsch, Meeräsche, Kabeljau, Stichling usw. Bei Fischen mit offener Blase ist die Schwimmblase, wie der Name schon sagt, offen, um mit dem Hauptdarmstrom zu kommunizieren, während dies bei Fischen mit geschlossener Blase nicht der Fall ist.
Cypriniden haben auch eine spezifische Schwimmblasenstruktur. Es ist in eine hintere und eine vordere Kammer unterteilt, die durch einen schmalen und kurzen Kanal verbunden sind. Die Wände der vorderen Blasenkammer bestehen aus zwei Schalen, einer äußeren und einer inneren, während der hinteren Kammer eine äußere fehlt.
Die Schwimmblase ist mit einer Reihe Plattenepithel ausgekleidet, gefolgt von einer Reihe lockerer Binde-, Muskel- und Gefäßgewebsschichten. Die Schwimmblase hat einen nur ihr eigenen Perlglanz, der durch ein spezielles dichtes Bindegewebe mit einer faserigen Struktur bereitgestellt wird. Um die Stärke der Blase von außen zu gewährleisten, sind beide Kammern mit einer elastischen serösen Membran bedeckt.
Labyrinth-Orgel
Eine kleine Anzahl tropischer Fische hat ein so spezifisches Organ wie das Labyrinth und die Suprakieme entwickelt. Diese Art umfasst Makropoden, Gourami, Hähnchen und Schlangenköpfe. Formationen können in der Form beobachtet werdenVeränderungen des Pharynx, der sich in das Supragillarorgan umwandelt, oder die Kiemenhöhle ragt heraus (das sogenannte Labyrinthorgan). Ihr Hauptzweck ist die Fähigkeit, Sauerstoff aus der Luft zu gewinnen.
