HAUTATMUNG: MERKMALE UND BEISPIELE VON TIEREN - BIOLOGIE - 2025

Die Hautatmung ist eine Form der Atmung, bei der der Gasaustausch über die Haut und nicht über die Lunge oder die Kiemen erfolgt. Dieser Prozess tritt hauptsächlich bei Insekten, Amphibien, Fischen, Seeschlangen, Schildkröten und einigen Säugetieren auf (Jabde, 2005).

Die Haut von Tieren, die Hautatmung verwenden, ist etwas ganz Besonderes. Damit ein Gasaustausch stattfinden kann, muss er feucht sein, damit sowohl Sauerstoff als auch Kohlendioxid ungehindert hindurchtreten können.

Kröte. Ein Beispiel für ein Tier mit Hautatmung.

Eigenschaften

Der Hautatmungsprozess erfolgt ausschließlich über die Haut. Aus diesem Grund ist bei der Mehrzahl der Wirbeltiere, die diese Art der Atmung verwenden, die Haut stark vaskularisiert, um den Prozess des Gasaustauschs zu erleichtern.

Dieser Austausch ist sehr wichtig bei Amphibien und Weichschildkröten, die Schleimdrüsen verwenden, um die Feuchtigkeit in der Haut zu erhalten (Marshall, 1980).

Einige Amphibien haben viele Hautfalten, die zur Erhöhung ihrer Atemfrequenz beitragen. Kröten nehmen bekanntermaßen Wasser auf und atmen durch die Haut. Sie haben drei Formen der Atmung: kutan, pulmonal und durch die Mundschleimhaut. Diese letzte Art der Atmung wird am häufigsten verwendet, wenn sie sich in einem Ruhezustand befinden.

Hautatmung ist eine Art der Atmung, bei der die Lunge nicht ausgeführt werden muss. Aus diesem Grund gibt es Arten, denen die Lunge fehlt und die dank des durch die Haut durchgeführten Gasaustauschs noch überleben können.

Es gibt Arten, die sowohl Haut- als auch Lungenatmung ausüben können. Es wird jedoch geschätzt, dass bei Amphibien die Hautatmung für die Aufnahme von 90% des zum Leben notwendigen Sauerstoffs verantwortlich ist.

Hautatmung in den verschiedenen Tierklassen

Amphibien

Amphibien werden als mehrzellige Organismen klassifiziert und gehören zur Klasse der Amphibien, was auf Griechisch "beide Mittel" bedeutet.

Die Haut aller Amphibienarten ist das Organ, das am häufigsten zur Durchführung des Atemprozesses verwendet wird. Einige Arten sind ausschließlich auf die Hautatmung angewiesen, um zu überleben.

Dies ist der Fall beim gefiederten Salamander der Familie Plethodontidae. Dieser Familie von Amphibien fehlt die Lunge vollständig, sie bildet jedoch die größte Gruppe von Salamanderarten der Welt. (Zahn, 2012)

Während Amphibien vollständig in Wasser getaucht sind, erfolgt die Hautatmung über die Haut. Dies ist eine poröse Membran, durch die sich die Luft zwischen den Blutgefäßen und allem, was sie umgibt, ausbreitet.

Obwohl die Hautatmung bei Amphibien vorherrscht, hilft sie nur in kälteren Jahreszeiten beim Überleben der Kröte.

Die Hautatmung erfordert eine konstante Feuchtigkeit auf der Hautoberfläche. Wenn die Kröten nicht im Wasser sind, befeuchten die Schleimdrüsen in der Haut die Haut weiter, wodurch Sauerstoff aus der Luft absorbiert werden kann.

Es gibt einige Sonderfälle bei der Atmung von Amphibien. Zum Beispiel Kaulquappen, die durch Kiemen atmen, und Wüstenkröten, die dazu neigen, trockene Haut zu haben, was eine Hautatmung unmöglich macht (Bosch, 2016).

Reptilien

Die Schuppen, die den Körper von Reptilien bedecken, verhindern in den meisten Fällen einen Hautatmungsprozess. Es besteht jedoch die Möglichkeit eines Gasaustauschs zwischen den Skalen oder Bereichen, in denen die Dichte der Skalen geringer ist.

Während des Unterwasser-Winterschlafes sind einige Schildkröten auf die Hautatmung um die Kloake angewiesen, um zu überleben.

Ebenso gibt es Arten von Seeschlangen, die ungefähr 30% des Sauerstoffs aufnehmen, den sie über die Haut benötigen. Dies ist wichtig, wenn sie unter Wasser tauchen müssen.

Bei Seeschlangen ist es möglich, diesen Prozess durchzuführen, indem die Intensität, mit der das Blut die Lunge versorgt, verringert und die Blutversorgung in den Kapillaren der Haut erhöht wird. Aus diesem Grund kann Schlangenhaut manchmal rosa erscheinen. (Feder & Burggren, 1985)

Säugetiere

Säugetiere sind als endotherme oder "warmblütige" Arten bekannt. Sie haben im Allgemeinen einen höheren Stoffwechselbedarf als exotherme oder sogenannte "kaltblütige" Wirbeltiere.

In ähnlicher Weise ist die Haut von Säugetieren dicker und undurchlässiger als die anderer Wirbeltierarten, was stark verhindert, dass die Haut das Organ ist, das zur Durchführung des Gasaustauschprozesses verwendet wird.

Bei Säugetieren besteht jedoch eine Hautatmung, die jedoch in einem geringeren Prozentsatz auftritt. Ein Beispiel sind Fledermäuse, die Sauerstoff über die stark vaskulären Membranen an ihren Flügeln aufnehmen. Fledermäuse können etwa 12% des benötigten Sauerstoffs über ihre Flügel aufnehmen.

Der Mensch gehört zu den Säugetierarten, die der Luft durch die Haut den geringsten Sauerstoffanteil entziehen. Ein Mensch kann durchschnittlich zwischen 1% und 2% Sauerstoff aus der Luft entnehmen, was seinen Lebensunterhalt nicht sichern kann (Ernstene & Volk, 1932).

Insekten

Bei Insekten ist der Gasaustausch durch die Haut in der Regel großzügig, aber nicht die Hauptquelle für die Sauerstoffaufnahme.

Die meisten Insekten nehmen Sauerstoff auf und setzen Kohlendioxid über ein Gewebe frei, das als Nagelhaut bekannt ist und sich im äußersten Teil der Epidermis von Wirbellosen befindet.

Es gibt einige Insektenfamilien, die kein definiertes Atmungssystem haben, so dass sie vollständig von der Hautatmung abhängen, um die Hämolymphe (ähnlich wie Blut bei Insekten) von der Körperoberfläche zum inneren Gewebe zu transportieren.

Die meisten Landinsekten verwenden ein Luftröhrensystem, um den Gasaustausch durchzuführen. Bei aquatischen und endoparasitären Insekten ist die Hautatmung jedoch von entscheidender Bedeutung, da ihr Trachealsystem den benötigten Sauerstoff nicht alleine liefern kann (Chapman, 1998).

Fische

Die Hautatmung erfolgt bei verschiedenen Arten von Meeres- und Süßwasserfischen. Für die Wasseratmung benötigen Fische hauptsächlich Kiemen.

Die Hautatmung macht jedoch zwischen 5% und 40% der gesamten Sauerstoffaufnahme aus dem Wasser aus, obwohl dies alles von der Art und der Umgebungstemperatur abhängt.

Die Hautatmung ist wichtiger bei Arten, die der Luft Sauerstoff entziehen, wie z. B. springende Fische oder Korallenfische. Bei diesen Arten macht die Sauerstoffaufnahme durch die Haut 50% der gesamten Atmung aus.

Verweise

1. Bosch, DL (7 von 2 von 2016). Alles was Sie brauchen ist Biologie. Abgerufen von Wie man ohne Lunge atmet, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
2. Chapman, RF (1998). Cutaneus-Atmung. In RF Chapman, Die Insekten: Struktur und Funktion (S. 452). New York: Cambridge University Press.
3. Ernstene, AC & Volk, MC (1932). Die Auswirkung der venösen Stauung auf die Geschwindigkeit der Kohlendioxidentfernung und Sauerstoffabsorption. The Journal of Clinical Investigation, 387-390.
4. Feder, ME & Burggren, WW (1985). Hautgasaustausch bei Wirbeltieren: Design, Muster, Kontrolle und Implikationen. Biological Reviews, 1-45.
5. Jabde, PV (2005). Respriation. In PV Jabde, Lehrbuch der Allgemeinen Physiologie (S. 112). New Dehli: Discovery Publishing House.
6. Marshall, PT (1980). Respriation, Gasaustausch und Transport. In PT Marshall, Physiologie von Säugetieren und anderen Wirbeltieren (S. 88-89). New York: Cambridge University Press.
7. Zahn, N. (24 von 8 von 2012). Erhalten von Salameandering in die Hautatmung: iheartungulate.com.