Wieso können Fische keine Luft atmen?

Fische ertrinken an Land – ein scheinbares Paradoxon. Während wir Menschen ohne Wasser nicht atmen können, geht es Fischen umgekehrt. Der Grund liegt in der faszinierenden Spezialisierung ihrer Atmungsorgane, den Kiemen, und deren empfindlicher Struktur, die perfekt an das Leben im Wasser angepasst ist.

Kiemen sind im Grunde genommen fein gefaltete Membranen, durchzogen von einem dichten Netz winziger Blutgefäße. Diese große Oberfläche ermöglicht einen effizienten Gasaustausch. Im Wasser, das den Fisch umgibt, ist Sauerstoff gelöst. Strömt das Wasser über die Kiemen, diffundiert der Sauerstoff ins Blut und das Kohlendioxid aus dem Blut ins Wasser. Die Wassermoleküle stützen die filigrane Struktur der Kiemen und halten sie aufgespannt, ähnlich wie ein Luftballon seine Form durch die Luft in seinem Inneren behält.

An Land verändert sich die Situation dramatisch. Fehlt der Auftrieb und die stützende Wirkung des Wassers, kollabieren die Kiemenfäden und kleben aneinander. Man kann sich das vorstellen wie eine feuchte Serviette, die zusammengedrückt wird: Die Oberfläche, über die der Gasaustausch stattfinden könnte, wird drastisch reduziert. Der lebensnotwendige Sauerstoff kann nicht mehr in ausreichender Menge ins Blut gelangen, und der Fisch erstickt, obwohl er von Luft umgeben ist.

Zusätzlich zur fehlenden Stütze trocknen die Kiemen an der Luft aus. Die dünnen Membranen verlieren ihre Flexibilität und werden brüchig, was den Gasaustausch zusätzlich behindert. Ein Austrocknen der Kiemen führt zu irreparablen Schäden.

Es gibt Ausnahmen von dieser Regel: sogenannte Lungenfische, die neben Kiemen auch Lungen besitzen und so auch außerhalb des Wassers atmen können, oder Schlammspringer, die Sauerstoff über ihre Haut und die Schleimhäute im Mund- und Rachenraum aufnehmen und so kurze Zeit an Land überleben. Diese Spezialisierungen unterstreichen die grundsätzliche Herausforderung für Fische, an Land zu atmen. Die Evolution hat die Kiemen optimal an das Leben im Wasser angepasst, was gleichzeitig ihre Anfälligkeit außerhalb des Wassers erklärt.