Wie würde ein „Lungenhai“ aus Wasser atmen?

Erlauben Sie mir, Ihnen den Epaulettenhai vorzustellen:

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Diese eine Art hebt sich von den anderen 511 dadurch ab, dass sie aus dem Wasser atmen kann. Wie? Es hat tatsächlich mehrere Anpassungen:

  1. Sie verlangsamen ihre Kreislauf- und Atemfrequenz und reduzieren so den Sauerstoffbedarf.
  2. Sie schalten ihr Gehirn für denselben Zweck ab.
  3. Ihre Flossen sind in so etwas wie Beine umgewandelt, sodass der Hai eher „geht“ als schwimmt.

Es gibt jedoch ein Problem – diese Überlebensstrategie hat eine maximale Grenze von nur einer Stunde.

Auf einer alternativen Erde ereignete sich das Paläozän-Eozän-Wärmemaximum noch vor 56 Millionen Jahren, außer dass es viel länger dauerte (sagen wir, drei- bis viermal länger). Einige Gewässer wurden so heiß und so sauer, dass einige Haiarten dem Aussterben entgingen, indem sie krochen an Land und besetzen die Nischen von knochigen Fischen wie Schlammspringern und Schreitwelsen. Diese "Lungenhaie" können maximal vier Tage außerhalb des Wassers bleiben.

Aber luftatmende Knochenfische haben die eine Sache, die ihnen dies ermöglicht, aber nicht Haien – eine Schwimmblase. Da es bereits mit Luft gefüllt ist, ist es für einige Fischarten einfach, es in etwas zu verwandeln, das einer Lunge vergleichbar ist. Aber Haie haben keine Schwimmblase, also müssen sie eine andere Methode finden, um die Luftatmung zu ermöglichen.

Wie könnten Lungenhaie innerhalb von 56 Millionen Jahren Evolution und ohne Schwimmblasen innerhalb von vier Tagen Luft atmen?

Geben Sie ihnen einen Schwimmdachs, es ist keine besonders schwierige Anpassung
Es gibt ein weiteres Problem mit landgehenden Haien. Sie werden ein knöchernes Skelett als Stütze brauchen, anstatt den Knorpel, den sie jetzt haben, sonst werden sie auf sehr begrenzte Lebensräume beschränkt sein.

Antworten (3)

Die Luftatmung hat sich auf der Erde mehrfach entwickelt, wobei verschiedene Organe und Strategien verwendet wurden. Auch dazu:

Da es bereits mit Luft gefüllt ist, ist es für einige Fischarten einfach, es in etwas zu verwandeln, das einer Lunge vergleichbar ist

Beweise deuten darauf hin, dass Lungen existierten, bevor Schwimmblasen zu einer Sache wurden:

Darwin glaubte, dass sich Lungen aus Gasblasen entwickelt haben, aber die Tatsache, dass Fische mit Lungen die älteste Art von Knochenfischen sind, sowie molekulare und entwicklungsbezogene Beweise weisen auf das Gegenteil hin – dass sich Lungen vor Schwimmblasen entwickelt haben. Kiemen waren bei den frühesten Fischen vorhanden, aber auch Lungen entwickelten sich ziemlich früh, möglicherweise aus dem Gewebesack, der die Kiemen umgibt. Schwimmblasen entwickelten sich kurz nach der Lunge und es wird angenommen, dass sie sich aus Lungengewebe entwickelt haben.

Damit klargestellt: Die ersten Wirbeltiere, die in der realen Welt auf dem Land wandelten, waren Amphibien, die dafür bekannt sind, sowohl durch die Haut als auch durch die Lunge zu atmen, um ihren Sauerstoffhaushalt zu decken. Möglicherweise muss Ihr Hai auch eine gewisse Hautatmung entwickeln.

Sie könnten sich auch so entwickeln, dass sie durch den Anus atmen, wie es einige Schildkröten tun , sowie Libellenlarven und Seegurken.

Sie könnten auch trockenlaufende Kiemen entwickeln. Kiemen können nicht arbeiten, wenn sie trocken sind, weil :

Die Dichte des Wassers verhindert, dass die Kiemen zusammenfallen und aufeinander liegen, was passiert, wenn ein Fisch aus dem Wasser genommen wird.

Indem er sie mit einem Schleim feucht hielt, konnte der Landhai sie an der Luft arbeiten lassen.

Schließlich können sie das Obige mit einem Hinweis von Insekten kombinieren und mehr Eingänge für Luft in ihren Körpern entwickeln. Sie könnten Kiemen haben, die vom Gesicht bis zum Schwanz reichen.

Indem Luft geschluckt und in einem kapillarreichen Darm oder einer Magenkammer gespeichert wird

Einige Haie, insbesondere der Sandtigerhai ( Carcharias taurus ), schlucken Luft, um den Auftrieb zu unterstützen, sodass sie nahezu bewegungslos in der Wassersäule schweben können (wenn Sie jemals in einem Aquarium waren und Sandtiger gesehen haben, ist Ihnen das wahrscheinlich aufgefallen Das).

Viele andere Fische können Sauerstoff atmen, aber sie nehmen Sauerstoff eher durch stark vaskularisierte Teile des Magens oder des Darms als durch ihre Schwimmblase auf. Beispiele hierfür sind Schmerlen, Trahiras und mehrere Familien von Welsen. Wenn ein Hai anfing, Luft zu schlucken, um Auftrieb zu haben, und dann begann, einen vaskularisierten Abschnitt des Magens oder Darms zu entwickeln, um daraus Sauerstoff aufzunehmen, dann könnte die natürliche Selektion diesen in eine Lunge verwandeln, indem die Gaskammer vom Rest des Verdauungstrakts getrennt wird. Tatsächlich haben Haie bereits einen sehr großen spiralförmigen Dickdarm mit mehreren Ventilen, die für diese Aufgabe umfunktioniert werden könnten, möglicherweise sogar in Kombination mit einer rektalen Methode zur Sauerstoffaufnahme, wie sie bei einigen Schildkröten oder Libellenlarven zu sehen ist.

In der Tat wird angenommen, dass die Lungen von sarcopterygischen Fischen (Tetrapoden, Lungenfische) und die Schwimmblasen anderer Fische in erster Linie aus einer einfachen Aussackung des Darms stammen, weshalb das Atmungs- und Verdauungssystem bei der Luftatmung miteinander verbunden sind Wirbeltiere.

Die luftatmenden Haie verwenden das Spirakel, um Luft in ein Wasserbecken zu befördern, das in Mund und Rachen gehalten wird.

Haie haben Kiemen. Die Kiemen sind in Kontinuität mit dem Maul und Wasser strömt durch das Maul und aus den Kiemen heraus, wenn die Haie schwimmen. Dies ist eine Rammventilation und wird von schnell schwimmenden Haien verwendet. Diese Haie müssen schwimmen, um zu atmen. Andere Haie können stillhalten und Wasser mit ihrem Mund an den Kiemen vorbei pumpen, oder wenn nicht durch den Mund, durch die Stigmen auf ihrem Kopf.

https://www.livescience.com/34777-sharks-keep-swimming-or-die.html

Einige Haie, insbesondere solche, die keine aktiven Schwimmer sind, wie Ammen- und Groppenhaie, atmen durch bukkales Pumpen. Diese Methode hat ihren Namen von den bukkalen (Mund-)Muskeln, die aktiv Wasser in den Mund und über die Kiemen ziehen, sodass die Haie atmen können, während sie still bleiben.

Diese Haie haben auch markante Atemlöcher oder Atemöffnungen hinter den Augen, die es den Fischen ermöglichen, Wasser einzusaugen, während sie unter Sand begraben sind.

Andere Haie verwenden eine Rammbelüftung; Das heißt, sie lüften ihre Kiemen, indem sie mit offenem Mund sehr schnell schwimmen. Einige Haie, wie der Tigerhai, können zwischen bukkalem Pumpen und Stoßventilation wechseln, je nachdem, wie schnell sie schwimmen

https://cimioutdoored.org/spiracles-the-secret-of-the-benthic-shark/

Benthische Chondricthyes, wie ein Hornhai, ein Rundrochen oder ein Löffelnasen-Gitarrenfisch, leben auf dem Meeresboden, mit Mündern, die sich auf der Unterseite ihres Kopfes befinden, um Nahrung aus dem Sand unter ihnen zu bekommen. Viele dieser Tiere tarnen sich auch und vermeiden Raubtiere oder schleichen sich an Beute heran, indem sie sich im Sand vergraben. Um ohne bukkales Pumpen oder Stoßventilation zu atmen, verwenden sie spezielle Löcher hinter ihren Augen, die Stigmen genannt werden. Spiralen wirken wie ein Strohhalm oder Schnorchel, der aus dem Sand ragt und Wasser über ihre Kiemen und aus den Kiemenschlitzen zieht. Dadurch können diese Tiere bewegungslos und unter dem Sand bleiben und trotzdem Sauerstoff bekommen.

Haispirale https://biologywise.com/shark-body-parts

In Ihren luftatmenden Haien nehmen sie einen großen Schluck Wasser auf, wenn sie das Wasser verlassen, und halten dann den Mund. Diese Haie können ihre Kiemenschlitze auch von außen schließen, damit das Wasser nicht aus ihnen austritt. Sie verwenden das Spirakelorgan, um Luft in das im Mund gehaltene Wasser zu bewegen, es hin und her zu pumpen und mit einer Variation der "Bukkalpumpe" das sauerstoffreiche Wasser gegen die Kiemen zu wirbeln.

Wenn diese Fische mehr Zeit außerhalb des Wassers verbringen, modifizieren sie den Salzgehalt des Wassers, um ihn dem des Blutes anzupassen, und dann verlassen rote Blutkörperchen die Gefäßräume und gelangen in diesen Mund, wodurch die Sauerstofftransportkapazität verbessert wird.


Das Problem bei dieser Methode: Der Hai kann sein Maul nicht öffnen, während er Luft einatmet. Kein Essen.