Die Atmung bei Tieren: Tracheen

Tiere, die über Tracheen atmen, sind vorwiegend Insekten, Spinnentiere sowie Tausendfüßer. Neuesten Forschungsergebnissen zufolge befindet sich in den Tracheen von Insekten das Protein Hämoglobin, welches für den Sauerstofftransport zu den einzelnen Organen verantwortlich zeichnet.

Was genau sind Tracheen?

Unter Tracheen werden die bei Insekten vorhandenen röhrenförmigen Kanäle verstanden, durch die der Sauerstoff in den Körper des Tieres transportiert wird. Diese Kanäle sind recht bewegungslos. Sie beginnen nicht an der Mundöffnung der Insekten, sondern an so genannten Stigmen, welche sich innerhalb der Epidermis befinden. Von hier aus reichen die Tracheen durch den kompletten Körper der Insekten, indem sie sich in stets kleiner werdende Röhrchen verästeln. So können sämtliche Zellen und Organe des Insektenkörpers erreicht und mit Sauerstoff versorgt werden.

Unter Wasser werden Luftblasen und Tracheen-Kiemen genutzt oder es wird mithilfe einer Luftröhre, die sich am Ende des Tierkörpers befindet, zum Atmen aufgetaucht.

Wie atmen Insekten?

Insekten atmen in der Realität nicht sehr aktiv. Die Atmung passiert eher auf der Basis von Bewegungen der Luftmoleküle, welche durch die Tracheen sozusagen von selbst bis hin zu den Organen im Insektenkörper vordringen. Da diese Luftmoleküle in einer wärmeren Gegend stärker in Bewegung sind, können sie die Insekten dort besser mit dem benötigten Sauerstoff versorgen. Dadurch wachsen die Insekten stärker. Insekten sind jedoch auch im Besitz von Muskeln, die die Luftaufnahme an den Atemöffnungen regeln können, womit eine stets genügende Versorgung mit Sauerstoff möglich ist.

Überwiegend im Wasser lebende Insekten haben im Verlaufe der Zeit teilweise spezielle Organe entwickelt, die es ihnen ermöglichen, unter Wasser atmen zu können. Einige von ihnen besitzen sogar die Fähigkeit über die Haut atmen zu können, so dass sie auch ohne Tracheen auskommen.

Die Atmung von Gliederfüßern erfolgt nicht über das Maul, sondern durch eine Vielzahl kleiner Atemlöcher an ihrem Körper, den Stigmen. Um zu verhindern, dass Schmutz in den Körper gelangt, können diese auch verschlossen werden. Die Anzahl der Stigmen weicht von Tier zu Tier ab. Zahlreiche Tiere sind allerdings im Besitz von zehn Paaren. Während des Einatmens kommt es zur Vergrößerung der Tracheen, die Luft wird aufgenommen und zu den einzelnen Zellen transportiert. Im Verlaufe des Vorganges der Ausatmung strömt das Kohlendioxid aus dem Körper hinaus, die Röhren der Tracheen verengen sich.

Gibt es Nachteile der Tracheenatmung?

Der Vorteil von Tracheen besteht in der schnellen Transportierbarkeit des Sauerstoffs in den Insektenkörper. Nachteilig wirkt sich allerdings aus, dass die Aufnahme des Sauerstoffs wesentlich langsamer vonstattengeht als beispielsweise bei der Lungenatmung. Bei der Tracheenatmung kann der aufgenommene Sauerstoff auch nicht über jede beliebig lange Strecke transportiert werden. Je länger die Tracheen sind, umso schlechter ist die Transportfähigkeit des Sauerstoffs. Aus diesem Grunde sind die Tiere, die mithilfe von Tracheen atmen, auch relativ klein.