Eine Kieme ist ein in vielen Wasserorganismen gefundenes Atmungsorgan, dass Extrakte Sauerstoff von Wasser, später excreting Kohlendioxyd aufgelöst haben. Die Kiemen von einigen Arten wie Bernhardskrebse haben sich angepasst, um Atmung auf dem Land zu erlauben, vorausgesetzt dass sie feucht behalten werden. Die mikroskopische Struktur einer Kieme präsentiert eine große Fläche der Außenumgebung.

Viele mikroskopische Wassertiere, und können einige, die größer, aber untätig sind, entsprechenden Sauerstoff durch die komplette Oberfläche ihrer Körper absorbieren, und können so entsprechend ohne eine Kieme atmen. Jedoch verlangen kompliziertere oder aktivere Wasserorganismen gewöhnlich eine Kieme oder Kiemen.

Kiemen bestehen gewöhnlich aus dünnen Glühfäden des Gewebes, der Zweige oder der schlanken Prozesse mit Federbusch, die eine hoch gefaltete Oberfläche haben, um Fläche zu vergrößern. Eine hohe Fläche ist für den Gasaustausch von Wasserorganismen entscheidend, weil Wasser nur einen kleinen Bruchteil von aufgelöstem Sauerstoff enthält, den Luft tut. Ein Kubikmeter Luft enthält ungefähr 250 Gramme Sauerstoff an STP. Für eine typische Süßwassersauerstoff-Konzentration von 5 Teilen pro millon durch die Masse wird ein Kubikmeter Wasser 5 Gramme Sauerstoff enthalten. Das ist über 1/50. vom Sauerstoff desselben Volumens von Luft.

Mit Ausnahme von einigen Wasserkerbtieren enthalten die Glühfäden und Blättchen (Falten) Blut oder coelomic Flüssigkeit, von der Benzin durch die dünnen Wände ausgetauscht wird. Das Blut trägt Sauerstoff zu anderen Teilen des Körpers. Kohlendioxyd geht vom Blut bis das dünne Kieme-Gewebe ins Wasser. Kiemen oder einer Kieme ähnliche Organe, die in verschiedenen Teilen des Körpers gelegen sind, werden in verschiedenen Gruppen von Wassertieren, einschließlich Weichtiere, Krebstiere, Kerbtiere, Fisches und Amphibien gefunden.

Wirbelkiemen

Die Kiemen von Wirbeltieren entwickeln sich normalerweise in den Wänden der Kehlröhre entlang einer Reihe von Kieme-Schlitzen, die sich zum Äußeren öffnen. Die meisten Arten verwenden ein gegenaktuelles Austauschsystem, um die Verbreitung von Substanzen in und aus der Kieme, mit dem Blut und Wasser zu erhöhen, das in entgegengesetzten Richtungen zu einander fließt. Die Kiemen werden aus einem Kamm ähnlichen Glühfäden, den Kieme-Blättchen zusammengesetzt, die helfen, ihre Fläche für den Sauerstoff-Austausch zu vergrößern.

Wenn ein Fisch atmet, zieht er in einem Mund voll Wasser regelmäßig. Dann zieht es die Seiten seines Halses an, das Wasser durch die Kieme-Öffnungen zwingend, so dass es die Kiemen zur Außenseite überträgt. Fischkieme-Schlitze können die Entwicklungsvorfahren der Mandeln, Thymus-Drüse und Eustachischen Röhren sein, sowie viele andere Strukturen sind auf die embryonischen branchial Beutel zurückzuführen gewesen.

Knorpeliger Fisch

Haie und Strahlen haben normalerweise fünf Paare von Kieme-Schlitzen, die sich direkt zur Außenseite des Körpers öffnen, obwohl einige primitivere Haie sechs oder sieben Paare haben. Angrenzende Schlitze werden durch einen knorpeligen Kieme-Bogen getrennt, von denen Projekten eine lange einer Platte ähnliche Wand, die teilweise durch ein weiteres Stück des Knorpels unterstützt ist, den Kieme-Strahl genannt hat. Die individuellen Blättchen der Kiemen liegen auf beiden Seiten der Wand. Die Basis des Bogens kann auch Kieme rakers, kleine vorspringende Elemente unterstützen, die helfen, Essen vom Wasser zu filtern.

Eine kleinere Öffnung, das Atemloch, liegt vor dem ersten Kieme-Schlitz. Das trägt einen kleinen Pseudozweig, der einer Kieme in der Struktur ähnelt, aber nur durch die wahren Kiemen bereits oxydiertes Blut erhält. Wie man denkt, ist das Atemloch zum Ohr homolog, das sich in höheren Wirbeltieren öffnet.

Die meisten Haie verlassen sich auf die Widder-Lüftung, Wasser in den Mund und über die Kiemen zwingend, indem sie vorwärts schnell schwimmen. Im schleppenden oder den wohnenden untersten Arten, besonders unter Schlittschuhen und Strahlen, kann das Atemloch vergrößert werden, und der Fisch atmet durch saugendes Wasser durch diese Öffnung, statt durch den Mund.

Chimären unterscheiden sich von anderem Cartilagenous-Fisch, sowohl das Atemloch als auch den fünften Kieme-Schlitz verloren. Die restlichen Schlitze werden durch einen operculum bedeckt, der von der Wand des Kieme-Bogens vor der ersten Kieme entwickelt ist.

Knochiger Fisch

Im knochigen Fisch liegen die Kiemen in einem branchial durch einen knochigen operculum bedeckten Raum. Die große Mehrheit der knochigen Fischarten hat fünf Paare von Kiemen, obwohl einige einige über den Kurs der Evolution verloren haben. Der operculum kann in der Anpassung des Drucks von Wasser innerhalb der Kehlröhre wichtig sein, um richtige Lüftung der Kiemen zu erlauben, so dass sich knochige Fische auf die Widder-Lüftung (und folglich in der Nähe von der unveränderlichen Bewegung) nicht verlassen müssen, um zu atmen. Klappen innerhalb des Mundes halten das Wasser vom Entgehen ab.

Die Kieme-Bögen des knochigen Fisches haben normalerweise keine Wand, so dass die Kiemen allein Projekt-vom Bogen, der durch individuelle Kieme-Strahlen unterstützt ist. Einige Arten behalten Kieme rakers. Obwohl alle außer dem primitivsten knochigen Fisch an einem Atemloch Mangel haben, bleibt der Pseudozweig, der damit häufig vereinigt ist, an der Basis des operculum gelegen. Das wird jedoch häufig außerordentlich reduziert, aus einer kleinen Masse von Zellen ohne jede restliche einer Kieme ähnliche Struktur bestehend.

Seeteleosts verwenden auch Kiemen an Elektrolyten von Ex-Kreta. Die große Fläche der Kiemen neigt dazu, ein Problem für Fische zu schaffen, die sich bemühen, den osmolarity ihrer inneren Flüssigkeiten zu regeln. Salzwasser-ist weniger, die verdünnt sind als diese inneren Flüssigkeiten, so verlieren Salzwasserfische große Mengen von Wasser osmotisch durch ihre Kiemen. Um das Wasser wiederzugewinnen, trinken sie große Beträge des Meerwassers und Ex-Kretas das Salz. Süßwasser-ist mehr, die verdünnt sind als die inneren Flüssigkeiten des Fisches jedoch, so gewinnen Süßwasserfische Wasser osmotisch durch ihre Kiemen.

Andere Wirbeltiere

Neunaugen und hagfish haben Kieme-Schlitze als solcher nicht. Statt dessen werden die Kiemen in kugelförmigen Beuteln mit einem Rundschreiben enthalten, das sich zur Außenseite öffnet. Wie die Kieme-Schlitze des höheren Fisches enthält jeder Beutel zwei Kiemen. In einigen Fällen können die Öffnungen zusammen verschmolzen werden, effektiv einen operculum bildend. Neunaugen haben sieben Paare von Beuteln, während hagfishes sechs bis vierzehn, abhängig von den Arten haben kann. Im hagfish stehen die Beutel mit der Kehlröhre innerlich in Verbindung. In erwachsenen Neunaugen entwickelt eine getrennte Atmungstube unter der Kehlröhre richtiges, sich trennendes Essen und Wasser von der Atmung durch das Schließen einer Klappe an seinem vorderen Ende.

Kaulquappen von Amphibien haben von drei bis fünf Kieme-Schlitzen, die wirkliche Kiemen nicht enthalten. Es gibt gewöhnlich kein Atemloch oder wahren operculum, obwohl viele Arten eine operculum ähnliche Struktur haben. Statt innerer Kiemen entwickeln sie drei federartige Außenkiemen, die von der Außenoberfläche der Kieme-Bögen wachsen. Manchmal behalten Erwachsene diese, aber sie verschwinden gewöhnlich an der Metamorphose. Larven von Lungfish haben auch Außenkiemen, wie den primitiven Fisch des Strahls-finned Polypterus tut, obwohl der Letztere eine Struktur hat, die verschieden ist als Amphibien.

Branchia

Branchia (pl. branchiæ) ist der Name der Alten griechischen Naturforscher für Kiemen. Galen hat bemerkt, dass Fisch Mengen von Öffnungen (foramina), groß genug hatte, um Benzin, aber zu fein zuzulassen, um Durchgang Wasser zu geben. Pliny hat der Ältere gemeint, dass Fisch, der durch ihre Kiemen eingeatmet ist, aber bemerkt hat, dass Aristoteles einer anderen Meinung war. Das Wort branchia kommt aus dem Griechen, "den Kiemen", die (im einzigartigen Mehrzahl-sind, eine Flosse bedeutend).

Wirbellose Kiemen

Die Atmung in Echinodermata (schließt Seestern und Seeigel ein), wird mit einer sehr primitiven Version von genanntem papulae von Kiemen ausgeführt. Diese dünnen Protuberanzen auf der Oberfläche des Körpers enthalten diverticula des Wassergefäßsystems. Krebstiere, Mollusken und einige Kerbtiere haben Kiemen, die einem Teller ähnliche Strukturen mit Federbusch an der Oberfläche des Körpers sind.

Die Kiemen anderer Kerbtiere sind tracheal, und schließen auch sowohl dünne Teller als auch Strukturen mit Federbusch, und in der Larvendrache-Fliege ein, die Wand des Schwanzendes des Darmtrakts (Mastdarm) wird mit tracheae als eine rektale Kieme reich geliefert. Wasser, das in und aus dem Mastdarm gepumpt ist, stellt Sauerstoff dem geschlossenen tracheae zur Verfügung. Wasserkerbtiere verwenden eine tracheal Kieme, die Lufttuben enthält. Der Sauerstoff in diesen Tuben wird durch die Kiemen erneuert.

Physische Kiemen

Physische Kiemen sind ein Typ der unter einigen Typen von Wasserkerbtieren üblichen Strukturanpassung, der atmosphärischen Sauerstoff in einem Gebiet mit kleinen Öffnungen genannt Atemlöcher hält. Die Struktur (hat häufig einen plastron genannt), besteht normalerweise aus dichten Flecken von hydrophoben echten Haaren auf dem Körper, die Wasserzugang in die Atemlöcher verhindern. Die physikalischen Eigenschaften der Schnittstelle zwischen der gefangenen Luftbürste und dem Umgebungswasser vollbringen Gasaustausch durch die Atemlöcher fast, als ob das Kerbtier in atmosphärischer Luft war. Kohlendioxyd verbreitet sich ins Umgebungswasser wegen seiner hohen Löslichkeit, während sich Sauerstoff in Luftblasen verbreitet, weil die Konzentration innerhalb der Luftblase durch die Atmung reduziert worden ist, und sich Stickstoff auch verbreitet, weil seine Spannung vergrößert worden ist. Sauerstoff verbreitet sich in die Luftblase an einer höheren Rate, als sich Stickstoff verbreitet. Jedoch kann Wasser, das das Kerbtier umgibt, Sauerstoff-entleert werden, wenn es keine Wasserbewegung, so viele Wasserkerbtiere in ruhigem Wasser aktiv direkt ein Fluss von Wasser über ihre Körper gibt.

Der physische Kieme-Mechanismus erlaubt Wasserkerbtieren mit plastrons, ständig untergetaucht zu bleiben. Beispiele schließen viele Käfer in die Familie Elmidae, Wasserkornwürmer und wahre Wanzen in der Familie Aphelocheiridae ein.

Siehe auch

• Wasseratmung
• Buchlunge
• Kieme raker
• Kieme hat aufgeschlitzt
• Lunge
• Künstliche Kiemen (Mensch)

Links

• Fischsezieren - Kiemen haben australisches Museum ausgestellt. Aktualisiert: Am 11. Juni 2010. Wiederbekommen am 16. Januar 2012.