Spiracles und wie sie beim Atmen von Fischen, Walen und Insekten helfen

Spiracles sind Atmungsöffnungen, die sich auf der Oberfläche von Insekten, bestimmten Knorpelfischen wie bestimmten Haiarten und Stachelrochen befinden. Hammerhaie und Chimären haben keine Spirakel. Bei Fischen bestehen Spiracles aus zwei Öffnungen direkt hinter den Augen des Fisches, durch die sauerstoffhaltiges Wasser von oben angesaugt werden kann, ohne dass es durch die Kiemen eingeführt werden muss. Die Spirakel öffnen sich in das Maul des Fisches, wo Wasser über seine Kiemen zum Gasaustausch und aus dem Körper geleitet wird. Spiracles helfen den Fischen beim Atmen, selbst wenn sie auf dem Meeresgrund liegen oder im Sand vergraben sind. 

Evolution der Spirakel

Spirakel entstanden wahrscheinlich aus Kiemenöffnungen. Bei primitiven kieferlosen Fischen waren Spiracles einfach die ersten Kiemenöffnungen hinter dem Mund. Diese Kiemenöffnung löste sich schließlich, als sich der Kiefer aus den Strukturen zwischen ihm und den anderen Kiemenöffnungen heraus entwickelte. Das Spirakel blieb als kleine, lochartige Öffnung in den meisten Knorpelfischen. Spiracles sind nützlich für die Arten von Strahlen, die sich im Meeresboden vergraben, weil sie es ihnen ermöglichen, ohne Hilfe von freiliegenden Kiemen zu atmen.

Zu den primitiven knöchernen Fischen mit Spirituosen zählen Stör, Paddel, Bichire und Coelacanth. Wissenschaftler glauben auch, dass Spirituosen mit den Hörorganen von Fröschen und einigen anderen Amphibien assoziiert sind.

Beispiele für Spiracles

Südliche Stachelrochen sind sandbewohnende Meerestiere, die mit ihren Spirituosen atmen, wenn sie auf dem Meeresgrund liegen. Die Spiralen hinter den Augen des Strahls saugen Wasser an, das über die Kiemen geleitet und an der Unterseite aus den Kiemen ausgestoßen wird. Schlittschuhe, Knorpelfische mit flachem Körper und flügelähnlichen Brustflossen sowie Stachelrochen verwenden manchmal Spirituosen als primäre Atemmethode und führen sauerstoffhaltiges Wasser in die Kiemenkammer, wo es gegen Kohlendioxid ausgetauscht wird.

Engelshaie sind große Haie mit flachem Körper, die sich im Sand vergraben und durch ihre Geister atmen. Sie lauern getarnt auf Fische, Krebstiere und Weichtiere und stürzen sich dann, um sie mit ihren Kiefern zu schlagen und zu töten. Indem diese Haie Wasser durch ihre Brillen und durch ihre Kiemen hineinpumpen, können sie Sauerstoff absorbieren und Kohlendioxid entfernen, ohne ständig zu schwimmen, wie es mobilere Haie tun müssen.

Insekten und Tiere mit Spiracles

Insekten haben Spirakel, die es der Luft ermöglichen, in ihr Luftröhrensystem einzudringen. Da Insekten keine Lunge haben, tauschen sie mit Hilfe von Spirituosen Sauerstoff und Kohlendioxid mit der Außenluft aus. Insekten öffnen und schließen ihre Spiralen durch Muskelkontraktionen. Die Sauerstoffmoleküle wandern dann über das Luftröhrensystem des Insekts. Jeder Trachealtubus endet mit einem Tracheol, in dem sich der Sauerstoff in der Tracheolflüssigkeit auflöst. Das Ö₂ diffundiert dann in die Zellen.

Das Blasloch des Wals wird in älteren Texten manchmal auch als Spirituose bezeichnet. Wale nutzen ihre Lunker, um die Luft aufzunehmen und Kohlendioxid abzuleiten, wenn sie auftauchen. Wale haben Lungen wie andere Säugetiere und keine Kiemen wie Fische. Sie müssen Luft atmen, kein Wasser.