Der faszinierende Körperbau der Fische

Der Fisch – wie funktioniert der eigentlich?

Einige Körpermerkmale erkennt man von sich wieder, andere gar nicht, denn der Fisch ist auf ein ganz anderes Leben eingestellt als auf dem Land lebende Tiere.
Er hat zwei Augen und einen Mund im Gesicht – und damit hat es sich auch schon mit den Ähnlichkeiten zu uns Menschen oder anderen Landlebewesen.

Erdgeschichtlich ist der Fisch deutlich älter als das Säugetier.
Schon vor über 400 Millionen Jahren (Das sind 400 000 000!) entwickelten sich fischähnliche Tiere im Meer. Wann sich die ersten Säugetiere entwickelt haben, ist nicht genau geklärt, aber es war vor ungefähr 200 bis 240 Millionen Jahren. Sie sind also vergleichsweise jung, und die fischähnlichen Urtiere waren ihre Vorfahren.
Aber um an Land zu gehen, waren viele Anpassungen nötig, die uns und alle anderen Säugetiere jetzt so stark von den Fischen unterscheiden.

Perfekt für das Leben im Wasser

Was fällt einem sofort am Fischkörper auf?
Er ist glatt und zumeist spindelförmig. Keine klobigen Arme und Beine stören beim Vorwärtskommen im Wasser. Nur ganz zarte Flossen, die der Fisch außerdem noch zusammenklappen und an den Körper legen kann, stechen aus der ansonsten einfachen Körperform hervor.

Die Form variiert zwar zwischen lang spindelförmig wie ein Hering, walzenförmig wie ein Wels oder scheibenförmig wie der Diskus – aber eins haben alle Fische gemeinsam: Von vorne haben sie ganz wenig Fläche. Denn das ist die Fläche, mit der sie gegen das Wasser anschwimmen müssen. Wie man so schön sagt, sind sie „stromlinienförmig“. Das bedeutet, wenn man sich von vorne anströmendes Wasser in Linien vorstellt, gleiten diese sanft an der Form entlang und treffen nicht plötzlich auf senkrechte Widerstände, gegen die sie andrücken würden.

Mit den Flossen bewegt der Fisch sich vorwärts. Die meisten Fische bewegen sich mit dem Körper seitlich schlängelnd, was in der Schwanzflosse in einen kräftigen seitlichen Flossenschlag ausläuft. Die Rückenflosse und Afterflossen sind zum stabilisieren da, damit der Fisch sich nicht versehentlich um sich selbst dreht. Die Bauch- und Brustflossen dienen neben der Schwanzflosse als Ruder. Diese „paarigen“ Flossen, also solche, die es auf jeder Seite einmal gibt, benutzt der Fisch, um aus dem Stand in Schwung zu kommen und in die gewünschte Richtung zu lenken. Schau genau hin – die Brustflossen bewegen sich im Stand meist leicht schlängelnd, um stabil im Wasser zu schweben. Und wenn es losgehen soll, werden sie abstehend weit aufgefächert und dann ganz schnell nach hinten geschlagen. Genau wie wenn du dich beim Brustschwimmen vorwärts drückst, indem du die Arme mit aufgestellten Händen nach hinten schwingst.
Die Flossen bestehen aus so genannten Strahlen, zwischen denen eine Haut aufgespannt ist. Das ist wie bei einem Fächer, und genau so lassen sie sich auch Platz sparend zusammenklappen.
Das ist also der Bewegungsapparat des Fisches.

Die Oberfläche

Was ist besonders an der Oberfläche eines Fisches? Ganz klar – die Schuppen! Die meisten Fische haben sie. Schuppen sind kleine Plättchen aus knochenartiger Substanz, die in einem regelmäßigen Muster aus der Fischhaut wachsen. Sie sind hart und schützen den Fisch wie ein Panzer. Da sie aber nicht fest miteinander verbunden sind, können sie sich übereinander verschieben und erlauben damit uneingeschränkte Bewegungsfreiheit. Der Mensch hat diese Art des Panzers sogar nachgebaut, so genial ist er.
Warum aber fühlt sich ein Fisch dann ganz glatt und glitschig an, wenn man ihn berührt? Weil die Schuppen unter der durchsichtigen, dünnen obersten Hautschicht liegen, und der Fisch sich außerdem mit einer Schicht Schleim bedeckt, die ihn auch vor äußeren Einflüssen, wie Parasiten oder dem von Fressfeinden ergriffen Werden, schützen.
Verliert ein Fisch Schuppen, zum Beispiel bei einem Kampf, wachsen sie nach, wie ein ausgefallenes Haar.

Innere Organe

Äußerlich sehen Fische zwar ganz anders aus, aber im Körper ist vieles ähnlich wie beim Menschen. Die inneren Organe erfüllen die gleichen Funktionen wie bei Säugetieren.

Von einem Fischgerippe hat man meist eine gute Vorstellung vor Augen. Ganz vereinfacht besteht es nur aus einem Schädel, in dem das Gehirn sicher untergebracht ist, und der Wirbelsäule. Sie zieht sich wie eine Kette von vorn bis zur Schwanzflosse durch den Fisch. Von den einzelnen Wirbeln gehen nach oben Dornfortsätze, nach unten die Rippen ab, die die Bauchhöhle umschließen.
Die Flossen haben eine knöcherne Basis, die durch kleine Gelenke oder Muskelstränge mit dem Skelett verbunden sind.

Wenn man die Organe von vorne nach hinten durch geht, findet man zunächst den Mund. Seitlich am Kopf sitzen die Kiemen – das Atmungsorgan des Fisches. Die Kiemen bestehen aus mehreren Lagen ganz feiner Kiemenblättchen, die den Sauerstoff aus dem Wasser filtern. Geschützt sind sie durch den Kiemendeckel, sozusagen die „Backen“ des Fischs. Beim Einatmen nimmt der Fisch Wasser ins Maul, das er dann durch das Schließen des Mauls durch die Kiemen wieder nach außen drückt.
Außerdem geht vom Mund eine kurze Speiseröhre ab, die in den Magen mündet.
Im Bauchraum liegen von vorne nach hinten verteilt: Das Herz, die Leber, die Gallenblase, oben auf die Nieren, darunter die Schwimmblase und darunter der Darm und die Keimdrüsen, also Eierstöcke oder Hoden.
Die inneren Organe haben die gleichen Funktionen wie bei den Wirbeltieren. Das Herz pumpt das Blut, die Leber entgiftet und mit Hilfe von Gallensaft wird im Darm verdaut. Die Nieren geben Abfallstoffe über den Harn ab – eine richtige Blase haben die meisten Fische nicht. Sie müssen schließlich nicht warten, bis sie einen guten Ort zum Harn lassen gefunden haben – sie machen einfach wo sie sind ins Wasser. 😉
Eine Sondereinrichtung des Fisches ist die Schwimmblase. Der Organismus an sich ist schwerer als Wasser. Deshalb brauchen Fische, damit sie im Wasser schweben können, eine Art inneren Schwimmring. Dieser bildet sich in der frühen Entwicklung der Fischjungen aus einer Ausstülpung des Darms. Diese Blase wird mit Sauerstoff gefüllt und gleicht damit das Gewicht des Fisches im Wasser aus – er kann schwimmen.
Fische, die keine Schwimmblase haben, wie Grundeln, können das nicht. Um nach oben zu kommen, müssen sie aktiv schwimmen und sobald sie damit aufhören, sacken sie wieder nach unten.

Sinnesorgane

Sehsinn

Die Augen der Fische sind meist sehr gut entwickelt. Es gibt aber auch welche, die haben nur schwache, ganz kleine Augen, weil sie sich auf andere Sinne spezialisiert haben.
Zumeist sind die Augen seitlich am Kopf angesetzt, so hat der Fisch einen Rundumblick. Nur einige jagende Fische haben die Augen mehr vorn angeordnet, damit sie ihre Beute besser anpeilen können.

Gehör

Fische haben durchaus Ohren, auch wenn man sie von außen nicht sieht. Schall überträgt sich im Wasser sehr gut, das hast du vielleicht beim Untertauchen in der Badewanne oder beim Schwimmen schon gemerkt. Deshalb reichen in den Fischkörper eingebettete Hörorgane ohne eine äußere Ohrmuschel völlig aus.

Geschmack und Geruch

Fische können hervorragend riechen und schmecken. Genau genommen ist das im Wasser das Gleiche. An Land besteht dabei der Unterschied zwischen Geruch in der Luft und Geschmack im direkten Kontakt zur Zunge.
Im Wasser gibt es dazwischen keinen Unterschied. Chemische Stoffe sind im Wasser gelöst und erreichen dafür vorgesehene Sinneszellen am Fisch.
Fische haben kleine Nasenlöcher, die mit sehr empfindlichen Geruchszellen ausgestattet sind. Im Wasser verbreiten sich Gerüche sehr schnell. Mit ihren Supernasen können Fische ihr Futter also viel schneller finden, als wenn sie sich darauf verlassen würden, es zu sehen. Hast du schon einmal nachts im Dunkeln gefüttert? Du wirst bemerken, dass selbst Fische, die schläfrig sind, sofort anfangen nach dem Futter zu suchen und es zielgerichtet ansteuern, auch wenn sie es nicht sehen können.
Auch schmecken können sie gut, schließlich müssen sie unterscheiden können, ob etwas, was sie fressen wollen, gut für sie ist oder nicht. Spannend: Fische haben Geruchs/ Geschmackszellen nicht nur im Mund sondern auch an den Flossen, auf der Haut und den Barteln! So können sie schon bevor sie etwas ins Maul nehmen entscheiden, ob es lecker ist oder nicht.
Der Geruchssinn hilft ihnen auch bei der Orientierung. Sie erkennen Orte am Geruch wieder und können so zum Beispiel Wanderungen die Flüsse hinauf machen, ohne sich zu verirren.
Und das Tolle daran: Der Geruchssinn funktioniert auch bei trübem Wasser! Glasklares Wasser wie in unseren Aquarien findet man in der Natur selten – durch Wasserbewegungen werden immer Trübstoffe aufgewirbelt und oft kann man nur wenige Zentimeter weit sehen. Das geht den Fischen nicht anders, deshalb haben sie die Sinne, die ihnen auch bei Null Sicht weiterhelfen, besonders stark entwickelt.
Das führt uns zu einem ganz phantastischen Sinn.

Das Seitenlinienorgan

Dieses geniale Organ ermöglicht es den Fischen, Bewegungen anderer Wesen aus der Ferne wahrzunehmen ohne sie zu sehen – es ist ein Drucksensor!
Das geht nur unter Wasser, weil in Luft zu wenig Druck herrscht, als dass solch ein Organ funktionieren könnte.
Der Name beschreibt sehr deutlich, wo das Organ zu finden ist: Es ist eine Linie, die von vorn bis hinten über die Seiten des Fisches verläuft. Bei den meisten ist sie recht deutlich zu sehen. Hast du Fische, auf denen du sie Seitenlinie entdecken kannst?
Und was steckt nun dahinter?
Was du von außen erkennen kannst, ist eine Reihe winziger Löcher, Poren genannt, die Verbindung zu einem in der Fischhaut eingebetteten Kanal haben. In diesem Kanal gibt es in eine gallertartige Masse eingebettete Sinneszellen, die auf Biegung reagieren. Stell dir nun vor, der Fisch Anton steht im Wasser an einer bestimmten Stelle. Etwas entfernt von ihm bewegt sich ein anderer Fisch, Berta, auf ihn zu. Dieser Fisch schiebt eine „Druckwelle“ vor sich her – das Wasser muss ihm ausweichen und wird verschoben.
Die Druckwelle trifft jetzt schon lange vor dem Fisch Berta bei Anton ein. Sie erreicht als erstes Antons Kopfbereich, dringt dort in die Poren ein und verschiebt die Flüssigkeit in dem Kanal. Die Sinneszellen vorn verbiegen sich zuerst, vor denen weiter hinten. Und daraus kann Anton erkennen, dass sich aus dieser Richtung gerade jemand nähert, auch wenn er denjenigen nicht sehen kann. Auch unbewegte Hindernisse kann der Fisch so erspüren und sich innerhalb kürzester Zeit mit seinem Kollegen in einem Schwarm organisieren. Das Seitenlinienorgan ist außerdem eine Rundumwahrnehmung und nicht wie das Gesichtsfeld auf eine bestimmte Richtung beschränkt. Großartig, nicht wahr?

Wir Menschen haben nichts Vergleichbares. Stell dich einmal mit fest geschlossenen Augen in den Raum. Kannst du deine Umwelt noch irgendwie wahrnehmen? Vielleicht hörst du dir bekannte Geräusche – das Ticken einer Uhr beispielsweise. Aber wenn du dich jetzt vorsichtig bewegst, wirst du merken, dass du instinktiv die Hände ausstreckst, um nicht gegen irgendwas zu stoßen. Unsere Hände sind unsere „Fühler“, die aber erst funktionieren, wenn sie wirklich etwas berühren.

Bei manchen Fischen haben sich im Seitenlinienorgan sogar Zellen gebildet, die elektrische Impulse wahrnehmen – selbst den winzigen elektrischen Impuls, der von der Muskelbewegung eines anderen Tiers ausgeht.

Fische können also auch blind, im trüben Wasser, bestens „sehen“ – mehrere andere Sinne zeichnen ihnen ein genaues Bild von der Umgebung, das sogar viel mehr Informationen enthält, als eines, was man nur sieht.

Besondere Organe

Einige Fische haben noch Extraorgane ausgebildet, um sich schwierigen Gegebenheiten anzupassen und damit Lebensräume zu erobern, die anderen Fischen verschlossen bleiben.
Zum Beispiel das Labyrinth der Labyrinthfische:
Diese Fische haben ein Organ zur Luftatmung ausgebildet. Damit können sie in kleinen, oft warmen, sauerstoffarmen Gewässern überleben.
Das Labyrinth, daher hat es den Namen, ist eine fein verwinkelte knöcherne Struktur im Kopfbereich, oberhalb der Kiemen. Überzogen ist es mit einer stark durchbluteten Schleimhaut, die Sauerstoff aufnehmen kann.
Der Fisch atmet, indem er durch das Maul eine Luftblase aufnimmt, die sich dann in diesem Labyrinth verteilt. Ist der Sauerstoff aufgenommen, wird sie über die Kiemen wieder heraus gedrückt.
Ein sehr bekannter Vertreter dieser Fischart ist der Kampffisch, der Betta splendens.
Ihr Geschick, mit Luftblasen umzugehen, hat sogar dazu geführt, dass sie daraus
Nester bauen.

Darmatmung

Einige Fische können auch über einen dafür umgebildeten Bereich im Darm atmen – das sind zumeist Welse, wie auch die beliebten Panzerwelse. Sie müssen an die Wasseroberfläche schwimmen, um eine Luftblase herunterzuschlucken.
Auch sie können damit in Gewässern überleben, in denen der Sauerstoffgehalt phasenweise zu niedrig ist, um noch mit Kiemen allein atmen zu können.

Wechselwarm

Säugetiere sind so genannte „Warmblüter“. In unserem Körper laufen Stoffwechselvorgänge ab, die eine ganz bestimmte Temperatur benötigen.
Fische, Amphibien und Reptilien sind wechselwarme Tiere. Auch ihr Stoffwechsel könnte eigentlich gut eine bestimmte Temperatur gebrauchen, um optimal zu funktionieren. Aber sie können ihre Temperatur nicht selbst regeln. Sie haben kein Fell oder Kleidung, die sie vorm Auskühlen schützt. Stattdessen hat sich ihr Stoffwechsel darauf eingerichtet, bei verschiedenen Temperaturen zu funktionieren – bei Kälte läuft alles langsamer ab, bei Wärme schneller. Deshalb werden deine Fische aktiver, wenn du die Wassertemperatur erhöhst, und träger, wenn sie niedrig ist. Da aber jeder Fisch auf einen bestimmten Temperaturbereich eingestellt ist, müssen wir ihm genau diesen bieten, damit er nicht krank wird. Schließlich ist er darauf angewiesen, dass die Umgebungstemperatur passt.

Du siehst also, die Organe der Fische dienen den gleichen Zwecken wie unsere, ihre Sinneswahrnehmung ist sogar noch viel breiter gefächert, aber im Kern sind wir doch gar nicht so anders.

Vergleicht man ihn mit einem Reptil, sieht das schon viel ähnlicher aus. Das ist auch kein Zufall, denn Reptilien wie Echsen und Schlangen, haben sich in ferner Urzeit aus fischähnlichen Lebewesen entwickelt.
Aus den frühen Fischen wurden zunächst Amphibien, die in und an Gewässern leben, die das Wasser aber dank Beinen verlassen können. Amphibien sind zur Fortpflanzung auf das Wasser angewiesen, denn sie legen ihre Eier hinein und in Trockenheit können die Eier und Jungtiere nicht überleben (Beispiel Frosch / Kaulquappe). Die Reptilien sind davon sozusagen eine Weiterentwicklung – sie haben Eier mit festen Schalen, die keine Feuchtigkeit verlieren und damit auch an Land ausreifen können.

Aber warum sehen wir Säugetiere so völlig anders aus und was sind die Unterschiede genau?
Es gibt einige Eigenschaften des Fisches, die Reptilien beibehalten haben, Säugetiere aber nicht, und deshalb haben sie sich in der Folge, auch wenn beide an Land leben, ganz unterschiedlich entwickelt. Reptilien legen Eier und sind wechselwarm, das heißt, ihr Körper kann nicht selbst eine für ihn besonders gute Temperatur herstellen und regeln. Fische und Reptilien müssen das so hinnehmen und werden träge, wenn sie kalt werden. Außerdem konnten sie an Land nicht in die Gebiete ausbreiten, wo die Temperatur auch unter den Gefrierpunkt fallen kann und damit jeglicher Stoffwechsel eines komplexeren Tieres aufhört. Hier haben die Vögel und Säugetiere einen Trick entwickelt: Sie können ihre Körpertemperatur selbst regeln. Wenn es um sie herum kalt ist, erzeugen sie in sich Wärme und schützen sich vor dem Auskühlen mit Fell und Federn. Damit konnten sie auch kalte Gebiete der Erde besiedeln, und deshalb ist ihr Aussehen so anders als das von beschuppten Fischen und Echsen.

Nun kommt aber das fantastische: Da wir uns aus den gleichen fischartigen Vorfahren entwickelt haben, gehen unsere Körper im Prinzip auf deren Aufbau zurück. Unsere Arme und Beine haben sich aus den Brust- und Bauchflossen der Urzeitfische über Jahrmillionen zu dem entwickelt, was sie jetzt sind.
Du glaubst das nicht? Dann beobachte mal einen Gemalten Anglerfisch!