Schwimmblase. Beschreibung der Schwimmblase bei Fischen Wo ist die Schwimmblase bei Fischen?

Der Fischkörper ist recht komplex und multifunktional. Die Fähigkeit, beim Schwimmen unter Wasser zu bleiben und eine stabile Position beizubehalten, wird durch die besondere Struktur des Körpers bestimmt. Zusätzlich zu den Organen, die auch dem Menschen bekannt sind, verfügt der Körper vieler Unterwasserbewohner über kritische Teile, die Auftrieb und Stabilisierung ermöglichen. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist die Schwimmblase, die eine Fortsetzung des Darms darstellt. Nach Ansicht vieler Wissenschaftler kann dieses Organ als Vorläufer der menschlichen Lunge angesehen werden. Doch im Fisch erfüllt es seine primären Aufgaben, die sich nicht nur auf die Funktion einer Art Balancer beschränken.

Bildung einer Schwimmblase

Die Entwicklung der Blase beginnt bei der Larve im Vorderdarm. Die meisten Süßwasserfische behalten dieses Organ ihr ganzes Leben lang. Zum Zeitpunkt der Freisetzung aus der Larve haben die Blasen der Jungfische noch keine gasförmige Zusammensetzung. Um es mit Luft zu füllen, müssen die Fische an die Oberfläche steigen und selbstständig die notwendige Mischung aufnehmen. Im Stadium der Embryonalentwicklung bildet sich die Schwimmblase als dorsaler Auswuchs und befindet sich unter der Wirbelsäule. In Zukunft verschwindet der Kanal, der diesen Teil mit der Speiseröhre verbindet. Dies ist jedoch nicht bei allen Menschen der Fall. Aufgrund des Vorhandenseins und Fehlens dieses Kanals werden die Fische in geschlossene und offene Fische unterteilt. Im ersten Fall wächst der Luftkanal zu und Gase werden durch die Blutkapillaren an den Innenwänden der Blase abgeführt. Bei Fischen mit offener Blase ist dieses Organ über einen Luftkanal mit dem Darm verbunden, über den Gase ausgeschieden werden.

Gasblasenfüllung

Gasdrüsen stabilisieren den Blasendruck. Sie tragen insbesondere zu seiner Vergrößerung bei und aktivieren bei Bedarf den Erythrozyten, der durch ein dichtes Kapillarnetz gebildet wird. Da der Druckausgleich bei Fischen mit offener Blase langsamer erfolgt als bei Fischen mit geschlossener Blase, können sie schnell aus der Wassertiefe aufsteigen. Beim Fang von Individuen der zweiten Art beobachten Fischer manchmal, wie die Schwimmblase aus dem Mund herausragt. Dies liegt daran, dass der Behälter bei schnellem Aufstieg aus der Tiefe an die Oberfläche anschwillt. Zu diesen Fischen zählen insbesondere Zander, Barsch und Stichling. Einige Raubtiere, die ganz unten leben, haben eine stark reduzierte Blase.

hydrostatische Funktion

Die Fischblase ist ein multifunktionales Organ, ihre Hauptaufgabe besteht jedoch darin, die Position unter verschiedenen Bedingungen unter Wasser zu stabilisieren. Hierbei handelt es sich um eine Funktion hydrostatischer Natur, die übrigens durch andere Körperteile ersetzt werden kann, was durch Beispiele von Fischen bestätigt wird, die keine solche Blase haben. Auf die eine oder andere Weise hilft die Hauptfunktion dem Fisch, in bestimmten Tiefen zu bleiben, in denen das Gewicht des vom Körper verdrängten Wassers der Masse des Individuums selbst entspricht. In der Praxis kann sich die hydrostatische Funktion wie folgt manifestieren: Im Moment des aktiven Eintauchens zieht sich der Körper zusammen mit der Blase zusammen und richtet sich im Gegenteil beim Aufstieg wieder auf. Während des Tauchgangs verringert sich die Masse des verdrängten Volumens und wird kleiner als das Gewicht des Fisches. Daher kann der Fisch ohne große Schwierigkeiten sinken. Je tiefer das Eintauchen, desto höher wird die Druckkraft und desto stärker wird der Körper komprimiert. In den Momenten des Aufstiegs finden die umgekehrten Prozesse statt – das Gas dehnt sich aus, wodurch die Masse leichter wird und der Fisch leicht aufsteigt.

Funktionen der Sinnesorgane

Neben der hydrostatischen Funktion fungiert dieses Organ auch als eine Art Hörgerät. Mit seiner Hilfe können Fische Geräusche und Vibrationswellen wahrnehmen. Aber bei weitem nicht alle Arten verfügen über diese Fähigkeit – Karpfen und Wels fallen in die Kategorie mit dieser Fähigkeit. Die Schallwahrnehmung erfolgt jedoch nicht durch die Schwimmblase selbst, sondern durch die gesamte Organgruppe, zu der sie gehört. Spezielle Muskeln können beispielsweise Vibrationen der Blasenwände hervorrufen, wodurch das Gefühl von Vibrationen entsteht. Bemerkenswert ist, dass bei einigen Arten, die über eine solche Blase verfügen, die Hydrostatik völlig fehlt, die Fähigkeit, Geräusche wahrzunehmen, jedoch erhalten bleibt. Dies gilt vor allem für diejenigen, die die meiste Zeit ihres Lebens auf dem gleichen Niveau unter Wasser verbringen.

Schutzfunktionen

In Momenten der Gefahr können beispielsweise Elritzen Gas aus der Blase freisetzen und bestimmte Geräusche erzeugen, die von ihren Verwandten unterschieden werden können. Gleichzeitig sollte man nicht glauben, dass die Geräuschbildung primitiver Natur sei und von anderen Bewohnern der Unterwasserwelt nicht wahrgenommen werden könne. Croakers sind bei Fischern für ihre grollenden und grunzenden Geräusche bekannt. Darüber hinaus versetzte die Schwimmblase, über die Trigle-Fische verfügen, die Besatzungen amerikanischer U-Boote während des Krieges im wahrsten Sinne des Wortes in Angst und Schrecken – die dabei erzeugten Geräusche waren so ausdrucksstark. Normalerweise treten solche Manifestationen in Momenten nervöser Überanstrengung der Fische auf. Erfolgt bei der hydrostatischen Funktion die Funktion der Blase unter dem Einfluss von Außendruck, so erfolgt die Schallbildung als besonderes Schutzsignal, das ausschließlich von Fischen gebildet wird.

Welche Fische haben keine Schwimmblase?

Segelfischen fehlt dieses Organ, ebenso wie Arten, die einen Grundlebensstil führen. Fast alle Tiefseebewohner verzichten zudem auf eine Schwimmblase. Dies ist genau dann der Fall, wenn der Auftrieb auf alternative Weise gewährleistet werden kann – insbesondere dank Fettansammlungen und deren Fähigkeit, sich nicht zu komprimieren. Auch die geringe Körperdichte einiger Fische trägt zur Aufrechterhaltung der Positionsstabilität bei. Es gibt aber noch ein weiteres Prinzip zur Aufrechterhaltung der hydrostatischen Funktion. Ein Hai hat beispielsweise keine Schwimmblase und muss daher durch aktive Manipulation des Körpers und der Flossen eine ausreichende Eintauchtiefe aufrechterhalten.

Abschluss

Nicht ohne Grund ziehen viele Wissenschaftler Parallelen zwischen der Fischblase und der Fischblase. Diese Körperteile verbindet eine evolutionäre Beziehung, in deren Kontext es sich lohnt, den modernen Aufbau der Fische zu betrachten. Die Tatsache, dass nicht alle Fischarten über eine Schwimmblase verfügen, führt zu dieser Inkonsistenz. Dies bedeutet keineswegs, dass dieses Organ unnötig ist, aber die Prozesse seiner Atrophie und Reduktion weisen auf die Möglichkeit hin, auf diesen Teil zu verzichten. In einigen Fällen nutzen Fische das innere Fett und die Dichte des Unterkörpers für die gleiche hydrostatische Funktion, in anderen wiederum Flossen.

Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Schwimmblase- ein gasgefüllter Auswuchs im vorderen Teil des Darms, dessen Hauptfunktion darin besteht, den Fischen Auftrieb zu verleihen. Die Schwimmblase kann hydrostatische, respiratorische und schallerzeugende Funktionen erfüllen.

Bei Knochenfischen fehlt es beim Segelfisch sowie bei Boden- und Tiefseefischen. Bei letzteren wird der Auftrieb hauptsächlich durch Fett aufgrund seiner Inkompressibilität oder aufgrund der geringeren Körperdichte der Fische, wie z. B. bei Ancistrus, Golomyanok und Tropfenfischen, gewährleistet. Im Laufe der Evolution wurde eine der Strukturen, die der Schwimmblase ähnelt, in die Lunge von Landwirbeltieren umgewandelt. Die der Lunge von Tetrapoden am nächsten kommende Variante wird jedoch nicht von knöchernen, sondern von knöchernen (mehreren, mit ungepaarten zellulären Lungen – dem unteren Auswuchs des Rachens) und Lungenfischen (drei moderne Vertreter zeigen Vielfalt in der Struktur der Lunge) gezeigt. . Schließlich entstand die Lunge der Landwirbeltiere aus dem unteren Auswuchs des Rachens und die Schwimmblase der Knochenfische aus dem oberen Auswuchs der Speiseröhre.

Schwimmblase bei verschiedenen Fischgruppen

Nicht alle Fischgruppen verfügen über eine Schwimmblase, und in den Gruppen, für die sie charakteristisch ist, gibt es Arten, die sie im Laufe der Evolution verloren haben. Die wichtigsten modernen großen Fischarten werden in Bezug auf das Vorhandensein oder Fehlen einer Schwimmblase und ihrer Funktionen wie folgt charakterisiert:

Zyklostome und Knorpel – keine Schwimmblase. Quastenflosser (Latimeria) – die Schwimmblase ist reduziert. Lungenatmendes, vielgefiedertes Atmungsorgan. Knorpelige Ganoide (störförmig) - verfügbares, hydrostatisches Organ. Knochenganoide - vorhanden, Atmungsorgan. Knochenfische - bei manchen ist es ein reduziertes hydrostatisches Organ, bei einigen wenigen Arten ist es ein Atmungsorgan.

Beschreibung

Im Verlauf der Embryonalentwicklung von Fischen entsteht die Schwimmblase als dorsaler Auswuchs des Darmrohrs und befindet sich unter der Wirbelsäule. Im weiteren Verlauf kann der Kanal, der die Schwimmblase mit der Speiseröhre verbindet, verschwinden. Je nachdem, ob ein solcher Kanal vorhanden ist oder nicht, werden Fische in offene und geschlossene Blasen unterteilt. Bei Fischen mit offener Blase ( Physiostom) Die Schwimmblase ist ein Leben lang durch einen Luftkanal mit dem Darm verbunden, durch den Gase ein- und austreten. Solche Fische können Luft schlucken und so das Volumen der Schwimmblase steuern. Offene Blasen umfassen Karpfen, Hering, Stör und andere. Bei erwachsenen okkludierten Fischen ( Physioklisten) Der Luftkanal überwuchert und Gase werden freigesetzt und durch den roten Körper absorbiert – ein dichtes Geflecht aus Blutkapillaren an der Innenwand der Schwimmblase.

hydrostatische Funktion

Die Hauptfunktion der Schwimmblase bei Fischen ist hydrostatische. Es hilft dem Fisch, in einer bestimmten Tiefe zu bleiben, in der das Gewicht des vom Fisch verdrängten Wassers dem Gewicht des Fisches selbst entspricht. Wenn der Fisch aktiv unter dieses Niveau fällt, zieht sich sein Körper zusammen, da er einem größeren äußeren Druck durch das Wasser ausgesetzt ist, und drückt die Schwimmblase zusammen. In diesem Fall nimmt das Gewicht des verdrängten Wasservolumens ab und wird geringer als das Gewicht des Fisches und der Fisch fällt zu Boden. Je tiefer es fällt, desto stärker wird der Wasserdruck, desto mehr wird der Körper des Fisches zusammengedrückt und desto schneller sinkt er weiter. Im Gegenteil, je näher man der Oberfläche kommt, desto größer wird das Gas in der Schwimmblase, wodurch sich das spezifische Gewicht des Fisches verringert, wodurch der Fisch noch stärker an die Oberfläche gedrückt wird.

Der Hauptzweck der Schwimmblase besteht also in der Versorgung Null Auftrieb in der Zone des normalen Lebensraums des Fisches, wo er keine Energie aufwenden muss, um den Körper in dieser Tiefe zu halten. Zum Beispiel,

Die Schwimmblase eines Fisches ist ein Auswuchs der Speiseröhre.

Die Schwimmblase hilft dem Fisch, in einer bestimmten Tiefe zu bleiben – eine Tiefe, in der das Gewicht des vom Fisch verdrängten Wassers dem Gewicht des Fisches selbst entspricht. Dank der Schwimmblase verbraucht der Fisch keine zusätzliche Energie, um den Körper in dieser Tiefe zu halten.

Dem Fisch wird die Fähigkeit entzogen, die Schwimmblase willentlich aufzublasen oder zu komprimieren. Taucht der Fisch ab, erhöht sich der Wasserdruck auf seinen Körper, er wird zusammengedrückt und die Schwimmblase wird zusammengedrückt. Je tiefer der Fisch sinkt, desto stärker wird der Wasserdruck, desto mehr wird der Körper des Fisches zusammengedrückt und desto schneller sinkt er weiter. Und wenn der Fisch in die oberen Schichten aufsteigt, nimmt der Wasserdruck auf ihn ab und die Schwimmblase dehnt sich aus. Je näher der Fisch an der Wasseroberfläche ist, desto stärker dehnt sich das Gas in der Schwimmblase aus, wodurch das spezifische Gewicht des Fisches abnimmt. Dadurch wird der Fisch weiter an die Oberfläche gedrückt.

Der Fisch kann also das Volumen der Schwimmblase nicht regulieren. Andererseits gibt es in den Wänden der Blase Nervenenden, die Signale an das Gehirn senden, wenn es sich zusammenzieht und ausdehnt. Auf der Grundlage dieser Informationen sendet das Gehirn Befehle an die Exekutivorgane – die Muskeln, mit denen sich der Fisch bewegt.

Somit ist die Schwimmblase eines Fisches seine hydrostatischer Apparat sorgt für das Gleichgewicht: Es hilft dem Fisch, in einer bestimmten Tiefe zu bleiben.

Manche Fische können mit ihrer Schwimmblase Geräusche erzeugen. Bei manchen Fischen dient es als Resonator und Wandler von Schallwellen.

Übrigens...

Die Schwimmblase entsteht während der Embryonalentwicklung von Fischen als Auswuchs des Darmrohrs. In Zukunft kann der Kanal, der die Schwimmblase mit der Speiseröhre verbindet, bestehen bleiben oder überwuchert werden. Je nachdem, ob der Fisch über einen solchen Kanal verfügt, werden alle Fische eingeteilt offene Blase Und Verschluss-vesikal. Fische mit offener Blase können Luft schlucken und so das Volumen der Schwimmblase steuern. Zu den Fischen mit offener Blase zählen Karpfen, Hering und Stör. Bei Fischen mit geschlossener Blase werden Gase durch ein dichtes Geflecht aus Blutkapillaren an der Innenwand der Schwimmblase – dem roten Körper – freigesetzt und absorbiert.

In der Geschichte der Schwimmblase ging es hauptsächlich um ihre Position relativ zum Darm bei verschiedenen Fischgruppen sowie um die Wege einer möglichen Entwicklung von der primären ventralen Lunge alter Fische bis zur heutigen dorsalen Schwimmblase moderner Fische. Heute werden wir uns den inneren Aufbau dieses Organs genauer ansehen und noch einmal auf die Vielfalt seines Aufbaus zurückkommen.

Zuvor haben wir festgestellt, dass bei der Entwicklung von Fischen von angestammten (oft primitiven) zu modernen, komplexeren Formen erstens die Tendenz besteht, die Verbindung zwischen der Schwimmblase und dem Darm zu verlieren, und zweitens eine allgemeine Komplikation auftritt seine Struktur. Tatsächlich sind die jüngsten Taxa in der Regel geschlossenblasig, während die älteren (die einen früheren evolutionären Ursprung haben) offene Vesikel sind.

Diagramm des Aufbaus der Schwimmblase von Fischen

Der Übergang von offenen Blasen zu geschlossenen Blasen erfolgte in der Evolution durch die allmähliche Verdünnung und Verlängerung des Luftkanals und die Verschiebung seiner Verbindung mit dem Verdauungstrakt vom Rachen in die hinteren Darmabschnitte. Bei modernen Fischen mit offener Blase ist dieser Kanal also lang und schmal, wie zum Beispiel beim Lachs, und öffnet sich hinter dem Magen, während er beim gepanzerten Hecht Lepisosteus, einem Vertreter einer der alten Gruppen, kurz und kurz ist breit und mündet in die Speiseröhre. Diese „vordere“ Position verkürzt den Weg zur Schwimmblase für die von der Wasseroberfläche geschluckte Luft und sorgt für eine Atmungsfunktion.

So funktioniert die Schwimmblase

Lassen Sie uns zunächst über das Prinzip der Schwimmblase als hydrostatisches Organ sprechen. Dieses Prinzip ist einfach: Durch die Veränderung des Volumens der Schwimmblase verändert der Fisch die Gesamtdichte des Körpers und damit auch seinen Auftrieb. Wie verändert sich das Volumen der Schwimmblase? Die ersten Forscher glaubten, dass dies nur durch die die Schwimmblase umgebenden Muskeln geschieht, deren Arbeit zu ihrer Kompression oder Dehnung führt, was wiederum Luft aus der Blase ausstößt oder sie im Gegenteil nach innen drängt. Dies stimmt jedoch nicht – eine allein durch die Muskelarbeit bedingte Volumenänderung der Schwimmblase ist nur für wenige primitive Flachwasserformen charakteristisch. Bei den allermeisten Fischen werden hierfür spezielle innere Strukturen in der Blase selbst genutzt, im Extremfall auch die Muskulatur. Diese Strukturen können je nach Weiterentwicklung des Taxons in unterschiedlichem Ausmaß ausgeprägt sein, es werden jedoch immer zwei Arten von ihnen unterschieden – der rote Körper und der ovale. Tatsächlich handelt es sich dabei um zwei Zonen in der Hülle der Schwimmblase, die die Funktionen der Synthese (roter Körper) und der Entfernung (oval) von Gasen erfüllen. Das Funktionieren dieser Zonen ist mit einer reichlichen Blutzirkulation verbunden, da Blut für die meisten Fische die wichtigste und bei Fischen mit geschlossener Blase der einzige Transportkanal für Gase beim Füllen und Entleeren der Schwimmblase ist.

Schauen wir uns nun die Struktur dieser beiden „Arbeits“-Zonen genauer an.

Die Struktur des roten Körpers

Lass uns beginnen mit roter Körper (lat. Corpus ruber), bei der es sich im Wesentlichen um eine Gasdrüse handelt (und in der englischen Literatur hauptsächlich so genannt wird), die dazu dient, Gase aus dem Blut in den Hohlraum der Schwimmblase zu „pumpen“. Es handelt sich um eine Ansammlung sekretorischer Zellen (wahrscheinlich epithelialen Ursprungs) und Kapillaren. Bei verschiedenen Fischgruppen kann der rote Körper unterschiedlich ausgeprägt sein – er kann entweder die gesamte Oberfläche der Blase oder nur einen kleinen Teil davon bedecken, eine gelappte Struktur haben oder eine homogene Formation sein, mehrschichtig oder einschichtig ausgekleidet sein. Schichtepithel.

Der rote Körper sieht aus wie eine dichte Ansammlung von Kopillaren.

Jetzt werde ich nicht auf die Einzelheiten der Funktionsweise des gesamten Systems eingehen, aber für ein weiteres Verständnis der Struktur des roten Körpers sollte beachtet werden, dass der Eintritt von Gasen direkt aus dem Blut in die Schwimmblase durch einfache Diffusion erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Partialdrücke unmöglich. Um diesen Unterschied zu überwinden, werden sekretorische Zellen benötigt, die aufgrund der in ihnen ablaufenden chemischen Reaktionen für den Transport von Gasen in die richtige Richtung sorgen. Für die Synthese der benötigten Gasmenge müssen die sekretorischen Zellen ausreichend mit Blut versorgt werden, das genau die Quelle dieser Gase darstellt. Daher ist der wichtigste Bestandteil des roten Körpers die Ansammlung von Kapillaren, die ein dichtes Netzwerk in der Wand der Schwimmblase bilden und einen eher lächerlichen und scheinbar nicht ganz wissenschaftlichen Namen erhalten haben – ein wunderbares Netzwerk aus dem lateinischen rete mirabile. Wie oben erwähnt, kann bei verschiedenen Fischarten ein wunderbares Netzwerk als integraler Bestandteil des roten Körpers in unterschiedlichem Maße entwickelt werden. Wenn es jedoch existiert, dann ist es nach einem universellen Prinzip aufgebaut. Dieses Prinzip besteht in einer sehr engen Anordnung von Kapillaren, die Blut zu den Sekretionszellen transportieren und wieder zurücknehmen. Durch diese engen arteriellen und venösen Kapillaren erfolgt ein paralleler (aber multidirektionaler) Bluttransport, der einen komplexen Mechanismus zum Injizieren des Partialdrucks von Gasen in die afferenten Kapillaren und die Möglichkeit bietet, Gase in die Schwimmblase zu „pumpen“. Ich werde versuchen, Ihnen in einem separaten Beitrag mehr darüber zu erzählen, aber ich schlage vor, sich zunächst nur die folgende Abbildung anzusehen, die die Mikrostruktur eines wunderbaren Netzwerks und die Gaswege in seinen verschiedenen Teilen zeigt.

Die Mikrostruktur des wundersamen Netzwerks und der Unterschied im Partialdruck der Gase in seinen verschiedenen Teilen.

Die Pfeile zeigen die Richtung der Gase und des Blutflusses.

Zwei Arten wunderbarer Vernetzung

Wenn man über die Struktur des wundersamen Netzwerks spricht, kann man nicht umhin zu erwähnen, dass es zwei Arten der Organisation paralleler afferenter und efferenter Kapillaren gibt. Das wundersame Netzwerk kann bipolar sein, wenn zwei Mikronetzwerke von Kapillaren in Reihe angeordnet sind, oder unipolar, wenn nur ein Mikronetzwerk von Kapillaren direkt neben den sekretorischen Zellen liegt. Diese Baumöglichkeiten sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Bei den meisten Fischen ist das wundersame Netzwerk unipolar, während es bei Aalen bipolar ist. Unterschiede in der Struktur des Wundernetzwerks zeigen sich auch darin, dass die Anzahl der Kapillarpaare (1 afferent + 1 efferent) in einem Mikronetzwerk bei verschiedenen Arten von einigen bis zu mehreren Tausend variieren kann.

Unipolare und bipolare Strukturtypen des wunderbaren Netzwerks

Die Struktur des Ovals

Kommen wir nun zum Aufbau des Ovals, das für den Transport von Gasen aus der Schwimmblase ins Blut verantwortlich ist. Das Oval ist ein Abschnitt der Wand der Schwimmblase, der wie beim Rotkörper reichlich mit Gefäßen ausgestattet ist und ein dichtes Netzwerk bildet. Der Aufbau dieses Netzwerks ist jedoch wesentlich einfacher, da der Mechanismus für den Rücktransport von Gasen aus der Schwimmblase ins Blut viel einfacher ist. Aufgrund des Partialdruckunterschieds dringen Gase nach dem Prinzip der direkten Diffusion in das Blut ein, daher sind zur Gewährleistung dieses Prozesses keine sekretorischen Zellen und die Organisation des Paralleltransports in Kapillaren erforderlich. Die Geschwindigkeit dieser Diffusion ist in der Regel sehr hoch und wird vor allem durch die Geschwindigkeit des Blutflusses begrenzt – das Blut hat einfach keine Zeit, gelöste Gase abzutransportieren. Darüber hinaus ist der Diffusionsprozess mit der Fläche, durch die er erfolgt, und dem Durchmesser des Lumens zwischen resorbierendem und sekretorischem Teil verbunden, der, wie bereits erwähnt, über den Schließmuskel reguliert werden kann.

Ovale Kapillaren (durch Pfeil dargestellt)

Vielfalt in der Struktur der Schwimmblase von Knochenfischen

Lassen Sie uns abschließend, wie versprochen, auf die Vielfalt der Struktur der Schwimmblase bei verschiedenen Fischgruppen zurückkommen. Der Verlust der Kommunikation mit dem Darm ist, wie bereits erwähnt, nicht der einzige Trend in der Entwicklung der Schwimmblase. Von primitiven antiken Gruppen bis hin zu den modernsten jungen Taxa beobachten wir eine allmähliche Verkomplizierung ihrer Struktur. Diese Komplikation liegt hauptsächlich im Auftreten verschiedener Zonen, die mit der Ausführung bestimmter Sonderfunktionen verbunden sind. Die hydrostatische Funktion übernehmen zwei solcher Zonen – der rote Körper und das bereits oben beschriebene Oval. Ihre Isolierung kann bei verschiedenen Fischen unterschiedlich organisiert sein, im Allgemeinen kommt es jedoch auf die Aufteilung der Schwimmblase in mehrere Kammern an. In der Regel gibt es zwei solcher Kammern – in der einen werden Gase synthetisiert und in der anderen absorbiert. Die Vielfalt der Struktur und Lage der Kammern zueinander ist bei Knochenfischen sehr groß. Einige Beispiele sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Bei der Beschreibung der Schwimmblase wird die Schwimmblase der Aale der Gattungen Anguilla und Conger oft separat erwähnt (Abbildung D). Tatsächlich gibt es in seiner Struktur eine Reihe interessanter Merkmale. Da es jedoch eine Verbindung zum Darm hat, fungiert es als geschlossene Schwimmblase. Wie äußert sich das? Tatsache ist, dass der Luftkanal bei Aalen dieser Gattungen erweitert ist und funktionell der ovalen Zone entspricht – Gase werden durch seine Wände in das Blut resorbiert, während Gase in einer einzigen großen länglichen Kammer synthetisiert werden, die mit einer leistungsstarken Gasdrüse ausgestattet ist. Darüber hinaus nähert es sich durch die Eigenschaft der Blutzirkulation und die Zusammensetzung der Füllgase der geschlossenen Schwimmblase an.

Wenn man über die Vielfalt der Struktur der Schwimmblase und die Besonderheiten ihrer Verbindung mit der äußeren Umgebung spricht, kann man nicht umhin, die Schwimmblase der Heringe (Familie Clupeidae) zu erwähnen. Merkmale seiner Struktur hängen mit den Merkmalen der Biologie dieser Fische zusammen, die durch erhebliche und abrupte vertikale Wanderungen gekennzeichnet sind. So unternimmt ein typischer Vertreter der Heringsarten, der Pazifische Hering Clupea pallasii, ähnliche Wanderungen aus den Tiefen des Meeres in die Oberflächenschichten und folgt dabei dem Plankton, von dem er sich ernährt. Bei solchen Bewegungen erhöht sich das Gasvolumen in der Schwimmblase aufgrund der Abnahme des Außendrucks dramatisch, was im Normalfall zu einer Schädigung des Gewebes der Fische führen kann (etwas Ähnliches beobachten wir beim Fischen aus der Tiefe – oft z Bei Fängen kommt es zum Herausragen der Schwimmblase aus dem Maul des Fisches. Um dies zu verhindern, hat der Hering im Laufe der Evolution eine zusätzliche Öffnung im Analbereich erworben, die die Schwimmblase mit der Außenumgebung verbindet. Dadurch wird überschüssige Luft „abgelassen“, und dieser Vorgang kann vom Fisch selbst mit Hilfe des hier vorhandenen Schließmuskels gesteuert werden.

Mehr über die Funktionsweise der Schwimmblase erzähle ich dir in einem der folgenden Beiträge.

Fische sind eine riesige Gruppe von Wirbeltieren, die im Wasser leben. Ihr Hauptmerkmal ist die Kiemenatmung. Um sich in einer flüssigen Umgebung zu bewegen, nutzen diese Tiere eine Vielzahl von Anpassungen. Die Schwimmblase ist das wichtigste hydrostatische Organ, das die Eintauchtiefe reguliert und außerdem an der Atmung und der Geräuscherzeugung beteiligt ist.

Die Schwimmblase ist das wichtigste hydrostatische Organ, das die Eintauchtiefe von Fischen reguliert.

Entwicklung und Aufbau des hydrostatischen Organs

Die Bildung einer Fischblase beginnt bereits in einem frühen Entwicklungsstadium. Einer der Abschnitte des Rektums, der in eine Art Auswuchs umgewandelt wurde, füllt sich schließlich mit Gas. Dazu tauchen die Jungfische auf und fangen mit dem Maul Luft ein. Mit der Zeit geht bei manchen Fischen die Verbindung der Blase mit der Speiseröhre verloren.

Fisch mit Luftkammer werden in zwei Typen unterteilt:

1. Offene Blasen können die Füllung mithilfe eines speziellen Kanals steuern, der mit dem Darm verbunden ist. Sie können schneller auf- und absinken und nehmen bei Bedarf über den Mund Luft aus der Atmosphäre auf. Zu dieser Art gehören die meisten Knochenfische, zum Beispiel Karpfen und Hechte.
2. Geschlossene Blasen haben eine versiegelte Kammer, die keine direkte Verbindung zur Außenwelt hat. Der Gasgehalt wird durch das Kreislaufsystem gesteuert. Die Luftblase von Fischen ist mit einem Netz aus Kapillaren (roter Körper) durchzogen, die in der Lage sind, langsam Luft aufzunehmen oder abzugeben. Vertreter dieser Art sind Kabeljau, Barsch. Schnelle Tiefenänderungen sind nicht möglich. Bei sofortiger Entnahme aus dem Wasser bläht sich ein solcher Fisch stark auf.

Die Luftblase bei Fischen ist ein Hohlraum mit transparenten elastischen Wänden.

Nach ihrer Struktur unterscheiden sie:

• Einzelkammer;
• Zweikammer;
• Dreikammer.

In der Regel ist dieses Organ bei den meisten Fischen eins, bei Lungenfischen jedoch gepaart. Tiefe Einblicke können mit einer sehr kleinen Blase auskommen.

Funktionen der Schwimmblase

Die Schwimmblase im Körper eines Fisches ist ein einzigartiges und multifunktionales Organ. Es macht das Leben viel einfacher und spart viel Energie.

Die wichtigste, aber nicht die einzige Funktion ist der hydrostatische Effekt. Um in einer bestimmten Tiefe zu schweben, ist es notwendig, dass die Dichte des Körpers der Umgebung entspricht. Wasservögel ohne Luftkammer nutzen die ständige Arbeit ihrer Flossen, was zu einem unnötigen Energieverbrauch führt.

Der Kammerhohlraum kann sich nicht beliebig ausdehnen und zusammenziehen. Beim Eintauchen erhöht sich der Druck auf den Körper bzw. er zieht sich zusammen, das Gasvolumen nimmt ab und die Gesamtdichte nimmt zu. Der Fisch sinkt problemlos auf die gewünschte Tiefe. Wenn der Fisch in die oberen Wasserschichten aufsteigt, wird der Druck abgebaut und die Blase dehnt sich wie ein Ballon aus, wodurch das Tier nach oben gedrückt wird.

Der Druck des Gases auf die Kammerwände erzeugt Nervenimpulse, die Ausgleichsbewegungen der Muskeln und Flossen bewirken. Mit einem solchen System schwimmt der Fisch mühelos in der gewünschten Tiefe und spart so bis zu 70 % Energie.

Zusätzliche Funktionen:

Ein auf den ersten Blick einfaches Organ ist ein unverzichtbarer und lebenswichtiger Apparat.

Fische ohne Luftkammer

Aus der Beschreibung der Schwimmblase, wie perfekt und vielseitig es ist. Trotzdem können manche problemlos darauf verzichten. In der Unterwasserwelt leben viele Tiere, die keinen hydrostatischen Apparat haben. Um sich zu bewegen, nutzen sie alternative Methoden.

Tiefseearten verbringen ihr ganzes Leben am Meeresgrund und verspüren kein Bedürfnis, in die oberste Wasserschicht aufzusteigen. Aufgrund des enormen Drucks würde die Luftkammer, falls vorhanden, sofort schrumpfen und die gesamte Luft würde aus ihr herausströmen. Alternativ wird die Ansammlung von Fett genutzt, das eine geringere Dichte als Wasser hat und sich zudem nicht komprimiert.

Bei Fischen, die sich sehr schnell bewegen und die Tiefe ändern müssen, kann die Blase nur weh tun. Solche Vertreter der Meeresfauna (Makrele) nutzen ausschließlich Muskelbewegungen. Dies erhöht den Energieverbrauch, erhöht aber die Mobilität.

Knorpelfische auch daran gewöhnt, Dinge alleine zu erledigen. Sie können nicht an Ort und Stelle schweben. Ihr Skelett ist knochenlos und weist daher ein geringeres spezifisches Gewicht auf. Darüber hinaus haben Haie eine sehr große Leber, die zu zwei Dritteln aus Fett besteht. Einige Arten können ihren Anteil verändern und dadurch ihren Körper schwerer oder leichter machen.

Wassersäugetiere wie Wale und Delfine sind mit einer dicken Fettgewebeschicht unter der Haut und luftgefüllten Lungen ausgestattet.

Das Leben auf dem Planeten Erde hat seinen Ursprung in der aquatischen Umwelt der Ozeane, und wir alle sind Nachkommen von Fischen. Es gibt wissenschaftliche Annahmen, dass die Atmungsorgane von Landtieren im Laufe der Evolution genau aus Fischblasen entstanden sind.