Wale atmen durch ihre Lungen, genau wie ihre nächsten Verwandten, Landsäugetiere. Die Tatsache, dass sie sich in der aquatischen Umgebung aufhalten, zwingt sie jedoch, zum Atmen an die Oberfläche zu kommen. Sie sind an längeres Tauchen angepasst, können daher lange die Luft anhalten und kommen nur an die Oberfläche, wenn Sauerstoff zur Erholung benötigt wird. Es gibt einige Faktoren, die beeinflussen, wie oft Sie zum Atmen auftauchen müssen, darunter Ihre Schwimmgeschwindigkeit. Bei höheren Geschwindigkeiten verbrauchen sie mehr Energie, sodass sie häufiger auftauchen müssen. Von allen Meeressäugern halten Wale am besten den Atem an, da der beobachtete Rekord vom Cuvier-Kalb (Ziphius cavirostris), die bis zu 137,5 Minuten in einer Tiefe von 2992 m tauchen kann.
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Wo atmen Wale?
Die Wale atmen durch löcher, aber was sind das genau? Wale, die Familie, zu der Wale gehören, wurden anatomisch angepasst, um diese Atmung zu erleichtern. Am wichtigsten ist eine Verschiebung der Nasenlöcher oder Nasenlöcher in Richtung des dorsalen Teils, knapp über dem Kopf. Zu diesem Zeitpunkt werden die Öffnungen als Stigmen bezeichnet. Diese überlegene Position des Blaslochs ermöglicht es ihnen, ohne große Anstrengung auf der Oberfläche zu ruhen und sehr schnell zu atmen, worauf wir später eingehen werden.
Die Wale kann nicht durch den mund atmen, da sie über isolierte Atmungs- und Nahrungskanäle verfügen, weshalb sie sich selbst ernähren können, ohne dass die Gefahr besteht, dass Wasser in die Lunge gelangt. Ebenso haben nicht alle Walarten die gleiche Anzahl von Stigmen. Bartenwale haben beispielsweise zwei Löcher, während der Rest der Wale oder Odontoceten nur ein Loch hat.
Wie atmen Wale?
Wale, im Gegensatz zu anderen Säugetieren, sie haben fast willkürliche Atmung. Die geringe Zeit, die sie an der Oberfläche verbringen, zwingt sie dazu, CO2 sehr schnell gegen O2 auszutauschen, und deshalb ist der Gasaustausch bei Meeressäugern bidirektional. Der Gasaustausch findet in den Alveolen, den sackartigen Enden der Lunge, statt.
Die Wale kann Luft sowohl unter Wasser als auch an der Oberfläche ausstoßen. Im ersten Fall gelangt die Luft in Form von Blasen an die Oberfläche. Als merkwürdige Tatsache können wir sagen, dass einige Wale diese Blasen verwenden, um Fische in "Blasennetzen" zu fangen, wodurch andere ihrer Art davon profitieren können. Im zweiten Fall hingegen wird die Luft bereits an der Oberfläche ausgestoßen. Das Einbringen von neuem Sauerstoff kann jedoch nur aus dem Wasser heraus geübt werden.
Atmungstyp der Wale
Wale gelten als eine Art von Lungenatmung. Als nächstes werden wir genau sehen, wie Wale atmen.
Walatmungsprozess
Der Atmungsprozess der Wale beginnt mit der Austreibung von CO2. Im Wasser haben wir bereits gesehen, dass sie dies in Form von Blasen tun. Draußen hingegen stoßen sie viel Luft und Wasser durch das Blasloch aus, ein Phänomen, das wir als „Blasen“ definieren können. Was sind das nun genau für Puffs?
Die für Wale so charakteristischen Pfeifgeräusche werden von den schnelle Entleerung der Lunge. Wenn wir also beobachten, wie ein Wal eine große Menge Wasser und mit großer Kraft durch das Blasloch ausstößt, wissen wir, dass er die Lunge entleert. Diese Entleerung wird so beschleunigt, weil sie eine viel flexiblere Brustwand sowie eine sehr kräftige Brustmuskulatur haben, die es ihnen auch ermöglicht, die Lunge praktisch leer zu komprimieren. Auf diese Weise können sie so viel Sauerstoff wie möglich speichern, um ihn beim Tauchen zu nutzen. Als Kuriosität können Blauwale ihre Lungen von 1500 l entleeren und in nur 2 Sekunden füllen. Nach dieser Ausatmung in Form eines Hauchs, a viel langsamere Inspiration, gefolgt von vollständigem Atemwegsverschluss und Apnoe.
Im Gegensatz zu dem, was man erwarten könnte, sind die Lungen von Walen (in der relativen Größe) nicht größer als die von Landsäugetieren. Sie haben jedoch ein viel höheres Atemzugvolumen, dh sie sind in der Lage, viel tiefere Ein- und Ausatmungen aufzunehmen. Die Atmungsmuster der Wale variieren aufgrund ihres Verhaltens und ihrer Aktivität stark zwischen den Arten.
Bei ihren tollen Tauchgängen drohen die Alveolen, die die Lungen der Wale bilden, durch hohen Druck einzubrechen, weshalb in 50-100 Meter Tiefe die gesamte in ihnen vorhandene Luft wird von ihren kräftigen Muskeln komprimiert, die gesamte Alveolarluft an die Bronchiolen und die Luftröhre weitergeben der Lunge, viel widerstandsfähiger als die Alveolen. Auf diese Weise wird ein Teil des Sauerstoffs auch durch die Kompression der Luft in den Alveolen aufgenommen, was ihnen in der Tiefe einen zusätzlichen Beitrag leistet.
Andere Anpassungen im Zusammenhang mit der Walatmung
Neben den bereits erwähnten Anpassungen im Atmungssystem haben Wale und in diesem Fall Wale auch Anpassungen im Kreislaufsystem erfahren, um diesen Gasaustausch zu verbessern. Sie sind wie folgt:
- Eine anatomische Anpassung von Walen ist die „rete mirabile", die aus a . besteht Netzwerk von Blutgefäßen in der Brusthöhle und den Extremitäten des Tieres vorhanden. Diese Gefäße dienen als Reservoir für sauerstoffreiches Blut, das während des Tauchens zugeführt wird.
- Eine weitere Anpassung richtet sich gegen das Molekül, das Sauerstoff in den Muskeln speichert, das Myoglobin. Im Gegensatz zu Hämoglobin (ein Protein, das Blut zum Rest des Körpers transportiert) kommt Myoglobin ausschließlich in den Muskeln vor. Bei Walen haben sie eine Konzentration 10 bis 30 mal höher dieses Moleküls in seinen Hauptmuskeln zum Schwimmen als in den Muskeln jedes Landsäugetiers. Darüber hinaus sind die Blutgefäße der mehr tauchenden Arten größer als die der weniger tauchenden, all dies, um eine größere Menge Sauerstoff im Blut zu speichern. Sie können auch die Durchblutung einiger Organe, wie der Niere oder des Verdauungssystems, drosseln und so die Sauerstoffversorgung der lebenswichtigen Organe und Schwimmmuskeln priorisieren.
Wie atmen Wale im Schlaf?
Wale müssen im Gegensatz zu Landsäugetieren auftauchen, um zu atmen, während sie schlafen. Um dieses Problem zu lösen, haben Wale einen sehr leichten Schlaf und eine Eigenschaft von Walen, die als "unihemisphärischer Traum“. Woraus besteht es genau? Beim Schlafen soll eine der Großhirnhemisphären die andere weiterarbeiten lassen, damit der Wal nicht sinkt und weiter atmen kann.
Dank dieser Anpassung kann man sagen, dass sie halbwach bleiben, was es ihnen ermöglicht, von Zeit zu Zeit kurz durchzuatmen und weiterzuschlafen. Diese Art des Atmens von Walen im Schlaf ist nicht exklusiv für sie, auch Delfine praktizieren sie zum Beispiel. Finden Sie in diesem anderen Artikel heraus, wie Delfine schlafen.
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Literaturverzeichnis- Berta, A., Sumich, J.L. & Kovacs, K.M. (2005). Meeressäuger: Evolutionsbiologie. 3. Auflage. Sonst.
- Lyamin, O.I., Manger, P.R., Ridgway, S.H., Mukhametov, L.M. & Siegel, J.M. (2008). Walschlaf: eine ungewöhnliche Form des Schlafs bei Säugetieren. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 32, 1451-1484.
- Ponganis, P.J. (2015). Tauchphysiologie von Meeressäugern und Seevögeln. Cambridge University Press.
