Warum sind Kiemen für die meisten terrestrischen Tiere nicht geeignet?

Kiemen sind Atemorgane, die speziell für aquatische Umgebungen entwickelt wurden, in denen der Sauerstoff leicht in Wasser gelöst ist. Sie arbeiten, indem sie Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser extrahieren und in den Blutkreislauf transportieren. Kiemen sind jedoch aus mehreren Gründen für die meisten terrestrischen Tiere nicht geeignet:

1. Mangel an Sauerstoff in Luft:terrestrische Umgebungen enthalten signifikant niedrigere Sauerstoffkonzentrationen im Vergleich zu Wasser. Der Sauerstoffgehalt in der Luft beträgt ungefähr 21%, während die Sauerstoffkonzentration in Wasser bei sauerstoffhaltigem Sauerstoff bis zu 100% betragen kann. Kiemen sind nicht effizient, um Sauerstoff aus Luft zu extrahieren, da sie an den höheren Sauerstoffgehalt im Wasser angepasst sind.

2. Austrocknung:Kiemen sind empfindlich und erfordern eine feuchte Umgebung, um effektiv zu funktionieren. Terrestrische Umgebungen sind häufig durch geringe Luftfeuchtigkeit und trockene Bedingungen gekennzeichnet. Wenn Kiemen Luft ausgesetzt sind, neigen die Kiemen dazu, Sauerstoff zu extrahieren und weniger effizient zu extrahieren. Dies macht sie für Tiere ungeeignet, die unter trockenen Bedingungen atmen müssen.

3. Gewichts- und Größenbeschränkungen:Kiemen sind typischerweise größer und schwerer als andere Atemstrukturen wie Lungen. Tiere, insbesondere diejenigen, die sich an Land bewegen, haben Gewichts- und Größenbeschränkungen. Das Tragen sperriger Kiemen würde unnötiges Gewicht verleihen und ihre Mobilität und Beweglichkeit behindern.

4. Strukturbeschränkungen:Kiemen sind fragile Strukturen, die durch Wasser getragen werden. In terrestrischen Umgebungen macht das Fehlen einer Wasserstütze Kiemen anfällig für Beschädigungen und Verletzungen. Die empfindliche Struktur von Kiemen ist nicht gut angepasst, um den physischen Anforderungen an Land zu standhalten.

5. Anpassungen an terrestrische Umgebungen:Tiere haben verschiedene Anpassungen zur Extraktion von Sauerstoff aus Luft entwickelt. Diese Anpassungen umfassen die Entwicklung von Lungen, komplexen Atemwegssystemen und spezialisierten Atemflächen, die bei der Extraktion von Sauerstoff aus der Atmosphäre effizient sind. Kiemen besitzen diese Anpassungen nicht und machen sie für terrestrische Umgebungen ungeeignet.

Insgesamt macht die Kombination aus Luftschonungskonzentration in Luft, Austrocknung, Gewichts- und Größenbeschränkungen, strukturellen Einschränkungen und der Entwicklung effizienterer Atmungssysteme Kiemen für die meisten terrestrischen Tiere ungeeignet. Stattdessen haben sich terrestrische Tiere angepasst, um durch die Entwicklung von Lungen und anderen Atemstrukturen Luft zu atmen, die besser für die Anforderungen des Lebens an Land geeignet sind.