Fische
Fische leben im Wasser und atmen dort mit Kiemen statt mit einer Lunge. In dieser Lektion lernst du den Körperbau eines Fisches kennen, verstehst, wie die Kiemenatmung funktioniert, und erfährst den Unterschied zwischen Knochen- und Knorpelfischen. Dazu kommen typische Fehler und ein Blick auf heimische Fischarten.
- Fach: Biologie
- Klasse 5
- Thema: Tiere
- Dauer: 18 Min
- Niveau: Einfach
Der Körperbau eines Fisches
Der Körper eines Fisches ist stromlinienförmig: vorn spitz, in der Mitte am breitesten, nach hinten schmaler werdend. So bietet er dem Wasser möglichst wenig Widerstand. Bedeckt ist der Körper meist mit kleinen, sich überlappenden Schuppen, die von einer Schleimschicht geschützt werden. Der Schleim schützt vor Pilzen und Bakterien und macht die Haut zusätzlich gleitfähig.
Zum Schwimmen nutzt der Fisch mehrere Flossen. Die Schwanzflosse treibt ihn durch seitliche Schläge nach vorn an, die paarigen Brust- und Bauchflossen dienen dem Steuern und Bremsen, die Rücken- und Afterflosse sorgen für Stabilität, damit er nicht seitlich kippt. Viele Knochenfische besitzen außerdem eine Schwimmblase, einen mit Gas gefüllten Hohlraum im Körper. Über sie können sie ihr Gewicht so einstellen, dass sie in jeder Wassertiefe schweben, ohne ständig schwimmen zu müssen.
An beiden Körperseiten verläuft die Seitenlinie, eine Reihe feiner Sinnesorgane unter der Haut. Mit ihr spürt der Fisch kleinste Wasserbewegungen und Druckunterschiede und erkennt so Hindernisse, Beute oder Fressfeinde, selbst wenn das Wasser trüb ist oder es dunkel ist. Deshalb schwimmen Fischschwärme auch im Dunkeln nicht ineinander.
Wie Fische unter Wasser atmen
Fische besitzen keine Lunge, sondern Kiemen. Der Fisch öffnet das Maul, Wasser strömt hinein und wird über die Kiemenbögen nach hinten gedrückt, bis es hinter dem Kiemendeckel wieder austritt. Auf den Kiemenbögen sitzen viele feine Kiemenblättchen, die von Blutgefäßen durchzogen sind. Genau wie bei den Lungenbläschen des Menschen ist die Wand hauchdünn, sodass Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut übertreten kann und Kohlenstoffdioxid umgekehrt ins Wasser abgegeben wird.
Damit möglichst viel Sauerstoff aufgenommen wird, fließen Wasser und Blut in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbei. Das nennt man Gegenstromprinzip. Dadurch trifft sauerstoffreiches Wasser immer auf Blut, das noch weniger Sauerstoff enthält, und Sauerstoff wandert über die gesamte Länge der Kiemenblättchen hinweg ins Blut. Ohne dieses Prinzip könnte ein Fisch dem Wasser nicht annähernd so viel Sauerstoff entziehen.
Das ist auch nötig, denn im Wasser ist viel weniger Sauerstoff gelöst als in Luft: Ein Liter Luft enthält etwa 300 Milligramm Sauerstoff, ein Liter Wasser bei 20 Grad Celsius dagegen nur etwa 9 Milligramm. Fische müssen also aus einer viel dünneren Quelle schöpfen, und deshalb ist ihre Kiemenatmung so effizient aufgebaut.
| Umgebung | Sauerstoff je Liter |
|---|---|
| Luft | etwa 300 mg |
| Wasser bei 20 °C, gesättigt | etwa 9 mg |
| Wasser bei 4 °C, gesättigt | etwas mehr als bei 20 °C |
Knochenfische oder Knorpelfische?
Nicht alle Fische sind gleich gebaut. Man unterscheidet zwei große Gruppen anhand des Skeletts: Knochenfische und Knorpelfische. Über 90 Prozent aller bekannten Fischarten sind Knochenfische, dazu zählen fast alle Fische, die du aus dem Aquarium, dem Angelteich oder von der Fischtheke kennst.
Knorpelfische sind dagegen deutlich seltener und umfassen vor allem Haie und Rochen. Ihr Skelett besteht nicht aus hartem Knochen, sondern aus biegsamem Knorpel, ähnlich wie deine Nasenspitze oder deine Ohrmuschel. Das macht sie leichter und beweglicher, aber auch weniger stabil als ein Knochenskelett.
Knochenfische
Die weitaus größte Gruppe der Fische, mit hartem, verknöchertem Skelett.
Beispiele
- Karpfen und Forelle in heimischen Gewässern
- Hering und Kabeljau im Meer
- die meisten Zierfische im Aquarium
Signalwörter
- Skelett aus Knochen
- meist eine Schwimmblase vorhanden
- Kiemen unter einem beweglichen Kiemendeckel verborgen
Knorpelfische
Eine kleine, ältere Gruppe mit Skelett aus Knorpel statt Knochen.
Beispiele
- Haie in Meeren weltweit
- Rochen am Meeresboden
- keine heimischen Süßwasserarten in Deutschland
Signalwörter
- Skelett aus Knorpel, nicht aus Knochen
- keine Schwimmblase
- mehrere offene Kiemenspalten statt eines Kiemendeckels
Warum sinkt ein toter Hai eher als ein toter Karpfen?
Ein Hai und ein Karpfen sind etwa gleich groß. Beide sterben und schwimmen nicht mehr aktiv. Erkläre, warum der Karpfen eher an der Wasseroberfläche treibt, während der Hai zu Boden sinkt.
Gegeben:
- Karpfen besitzt eine gasgefüllte Schwimmblase
- Hai besitzt keine Schwimmblase
- Knorpel ist leichter als Knochen, aber Haie haben zusätzlich eine ölhaltige, große Leber
Gesucht:
Grund für unterschiedliches Sinkverhalten ohne aktives SchwimmenLösung:
- Die Schwimmblase des Karpfens ist mit Gas gefüllt und wirkt wie ein kleiner Auftriebskörper.
- Ohne Muskelarbeit hält diese Gasfüllung den Karpfen weiterhin schwebend oder lässt ihn sogar nach oben treiben.
- Der Hai hat keine Schwimmblase. Er muss im Leben durch ständiges Schwimmen und seine große, leicht ölhaltige Leber Auftrieb erzeugen.
- Ohne aktive Bewegung überwiegt beim Hai das Gewicht des Körpers, deshalb sinkt er langsam zu Boden.
Der Unterschied liegt an der Schwimmblase: Sie gibt Knochenfischen wie dem Karpfen dauerhaften Auftrieb, während Haie ihren Auftrieb nur durch Bewegung und ihre Leber erzeugen.
Angepasst an das Leben im Wasser
Fische sind wechselwarme Tiere: Ihre Körpertemperatur passt sich der Umgebungstemperatur an, sie können sie nicht wie ein Mensch konstant halten. Im kalten Winterwasser sind Fische deshalb träger, ihr Stoffwechsel läuft langsamer, und sie brauchen weniger Nahrung. Manche Arten ziehen sich dann in tiefere, wärmere Wasserschichten zurück oder verfallen in eine Winterruhe am Gewässergrund.
Süßwasserfische und Meeresfische stehen zudem vor einem Problem: Salzgehalt. Im Süßwasser dringt ständig Wasser in den Fischkörper ein, deshalb scheiden Süßwasserfische viel verdünnten Urin aus. Meeresfische verlieren dagegen Wasser an das salzigere Meerwasser und müssen aktiv trinken sowie überschüssiges Salz über spezielle Zellen in den Kiemen ausscheiden. Deshalb überleben die meisten Fischarten nicht den Wechsel zwischen Süß- und Salzwasser, nur wenige wie der Lachs oder der Aal schaffen diesen Umstieg im Laufe ihres Lebens.
Fische in heimischen Gewässern
In deutschen Flüssen und Seen leben deutlich mehr Fischarten, als die meisten vermuten. Zu den häufigsten Süßwasserfischen zählen Karpfen, Forelle, Hecht, Barsch und Rotauge. Sie unterscheiden sich stark in ihren Ansprüchen: Die Forelle braucht sauerstoffreiches, kühles und schnell fließendes Wasser, während der Karpfen auch in wärmeren, ruhigeren Gewässern zurechtkommt.
Ein typischer Fehler in Klassenarbeiten ist, alle Wassertiere pauschal als Fische zu bezeichnen. Wale, Delfine und Robben sind aber Säugetiere: Sie atmen mit einer Lunge und müssen zum Luftholen regelmäßig auftauchen, während echte Fische dauerhaft unter Wasser bleiben können. Auch Quallen und Tintenfische zählen nicht zu den Fischen, sie gehören zu ganz anderen Tiergruppen ohne Wirbelsäule.
Jetzt bist du dran!
Womit atmen Fische unter Wasser?
Noch nicht. Fische besitzen Kiemen mit feinen Kiemenblättchen. Dort wandert Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut, während Kohlenstoffdioxid ins Wasser abgegeben wird.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Körper eines Fisches ist stromlinienförmig, mit Schuppen, Flossen, Schwimmblase und Seitenlinie ausgestattet.
- Fische atmen mit Kiemen: Wasser fließt über die Kiemenblättchen, Sauerstoff geht ins Blut über.
- Das Gegenstromprinzip von Blut und Wasser macht die Kiemenatmung besonders wirkungsvoll.
- Knochenfische haben ein Knochenskelett und meist eine Schwimmblase, Knorpelfische wie Haie und Rochen ein Knorpelskelett ohne Schwimmblase.
- Fische sind wechselwarm und an Süß- oder Salzwasser angepasst.
- Typischer Fehler: Wale, Delfine und Robben sind keine Fische, sondern Säugetiere mit Lungenatmung.
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Häufige Fragen zu Fische
- Wie atmen Fische einfach erklärt?
- Fische nehmen Wasser durch das Maul auf und leiten es über die Kiemen wieder nach hinten hinaus. An den feinen Kiemenblättchen wandert Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut, Kohlenstoffdioxid wird umgekehrt ins Wasser abgegeben. Weil Blut und Wasser in entgegengesetzter Richtung fließen, wird besonders viel Sauerstoff aufgenommen. Das nennt man Gegenstromprinzip.
- Was ist der Unterschied zwischen Knochenfischen und Knorpelfischen?
- Knochenfische haben ein hartes Skelett aus Knochen und meist eine Schwimmblase, dazu zählen über 90 Prozent aller Fischarten wie Karpfen oder Hering. Knorpelfische wie Haie und Rochen besitzen dagegen ein biegsames Skelett aus Knorpel und keine Schwimmblase. Sie erzeugen Auftrieb stattdessen durch ständiges Schwimmen und eine große, ölhaltige Leber.
- Wozu dient die Schwimmblase bei Fischen?
- Die Schwimmblase ist ein gasgefüllter Hohlraum im Körper vieler Knochenfische. Über die Gasmenge darin stellt der Fisch seinen Auftrieb ein, sodass er in einer bestimmten Wassertiefe schwebt, ohne ständig schwimmen zu müssen. Haie und Rochen besitzen keine Schwimmblase und müssen sich deshalb aktiver bewegen, um nicht abzusinken.
- Sind Wale und Delfine auch Fische?
- Nein, Wale, Delfine und Robben sind Säugetiere. Sie atmen mit einer Lunge und müssen daher regelmäßig zum Atmen an die Wasseroberfläche kommen, während echte Fische mit Kiemen dauerhaft unter Wasser bleiben können. Zusätzlich bringen Wale lebende Junge zur Welt und säugen sie, das kommt bei Fischen nicht vor.
- Wozu dient die Seitenlinie bei Fischen?
- Die Seitenlinie ist eine Reihe feiner Sinnesorgane an beiden Körperseiten des Fisches. Mit ihr nimmt der Fisch kleinste Wasserbewegungen, Strömungen und Druckunterschiede wahr. So erkennt er Hindernisse, Beute oder Fressfeinde auch im Dunkeln oder in trübem Wasser, ohne sie zu sehen.
- Warum ist der Sauerstoffgehalt im Wasser wichtig für Fische?
- Im Wasser ist deutlich weniger Sauerstoff gelöst als in Luft, ein Liter Luft enthält rund 300 Milligramm Sauerstoff, ein Liter Wasser bei 20 Grad Celsius nur etwa 9 Milligramm. Deshalb müssen Kiemen sehr effizient arbeiten. Sinkt der Sauerstoffgehalt im Wasser weiter, etwa bei Hitze oder Verschmutzung, können Fische ersticken, auch wenn sie unter Wasser sind.
- Welche Fische leben in deutschen Flüssen und Seen?
- Zu den häufigsten heimischen Süßwasserfischen zählen Karpfen, Forelle, Hecht, Barsch und Rotauge. Sie stellen unterschiedliche Ansprüche an ihren Lebensraum: Die Forelle braucht kühles, sauerstoffreiches, fließendes Wasser, der Karpfen kommt auch in wärmeren und ruhigeren Gewässern gut zurecht.
- Können Fische im Meer und im Süßwasser gleichermaßen leben?
- Die meisten Fischarten sind entweder an Süßwasser oder an Salzwasser angepasst, weil ihr Körper den Wasser- und Salzhaushalt jeweils anders regeln muss. Nur wenige Arten wie Lachs oder Aal wechseln im Laufe ihres Lebens zwischen beiden Lebensräumen und müssen sich dafür körperlich umstellen.
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