Entdecke das Atemsystem der Insekten!

Zwischen Insekten und Wirbeltieren bestehen einige Unterschiede^[1]https://www.helpster.de/unterschied-von-wirbeltier-und-insekt-einfach-erklaert_180826 . Zwar besitzen Sie ebenfalls ein einfaches Herz, welches den Körper mit Nährstoffen versorgt, doch ist dieses nicht für den Transport des Sauerstoffs zuständig. Damit grenzen Sie sich etwa deutlich vom Menschen ab, wo über die Lunge das Blut mit Sauerstoff angereichert wird und sich über die Blutbahnen im gesamten Körper verteilt.

Dennoch sind auch die Insekten auf den Sauerstoff angewiesen. Wie atmen diese Tiere und welche Besonderheiten bestehen dabei?

Tracheen statt einer Lunge

Während bei Säugetieren die Atmung „zentral“ über den Mund und die Lunge abläuft, ist dies bei Insekten deutlich anders. Sie verfügen über keine Lunge und einige Arten besitzen nicht mal ein funktionierendes Mundwerkzeug.

Ihre Atmung geschieht über ein Tracheensystem. Dies sind kleine Öffnungen, die sich auf der Körperoberfläche befinden. Vorwiegend im hinteren Teil des Körpers sowie auf der Brustseite sind die Öffnungen, oder Stigmen anzufinden.

Über die Zugänge gelangt die sauerstoffreiche Luft in den Körper. Davon aus durchziehen die Luftröhren den gesamten Körper. Der Sauerstoff gelangt also nicht erst in das Blut, sondern direkt durch die Wände zu den Organen oder an anderen Stellen, bei denen ein Bedarf besteht.

Das Tracheensystem ist somit von der Blutversorgung abgegrenzt. Geschieht der Sauerstoff- und Nährstofftransport über ein einzelnes Herz-Kreislaufsystem, ist dies bei Insekten in zwei Systeme unterteilt. Zwischen der Blut- und der Sauerstoffversorgung besteht keine Verbindung.

Die eigentliche Atmung geschieht über Muskeln am Hinterleib. Spannt sich die Muskulatur an, zieht sich der hintere Körperteil zusammen. Dadurch presst er die sauerstoffreiche Luft in das Innere des Körpers.

Zum Schutze der Öffnungen, befinden sich dort Härchen, welche Fremdkörper aufnehmen. So stellen die Insekten sicher, dass möglichst nur die reine Luft in den Körper gelangt und keine Schadstoffe.

Der Vorteil der Tracheenatmung besteht in der Einfachheit und schnellen Versorgung. Es gelangt auf direktem Wege zu den Organen und muss nicht erst über die Lunge sowie das Blut einen Umweg nehmen. Dadurch ist der Energieaufwand minimal und kein komplexes System erforderlich.

Atmung unter Wasser

Einige Insekten halten sich zumindest in manchen Entwicklungsstadien unter Wasser auf. Auch dort ist die Sauerstoffversorgung lebensnotwendig. Da Sie allerdings nicht über Kieme verfügen, müssen Sie unterschiedliche Tricks anwenden, um auch unter Wasser genügend Sauerstoff zu erhalten und dort zu überleben.

Manche Arten befinden sich direkt unter der Wasseroberfläche und nutzen ein Röhrchen, durch welches Sie den Sauerstoff aufnehmen. Diese Verhaltensweise erinnert an das Schnorcheln und die Larven der Stechmücken nutzen diese Atmung zu Ihrem Vorteil. Denn unterhalb der Wasseroberfläche sind Sie relativ sicher und weniger den Fressfeinden ausgesetzt. Dadurch überleben wesentlich mehr Larven und die Stechmücken vermehren sich, ohne während der Entwicklung den Fressfeinden zum Opfer zu fallen.

Andere Arten wiederum bilden beim Abtauchen unter Wasser eine Luftblase um den eigenen Körper. Dazu zählen zum Beispiel die Wasserwanzen^[2]https://www.scinexx.de/dossierartikel/die-gewaesser-erobert/ , welche so selbst größere Tiefen erreichen. Manche Insekten können auf diese Weise bis zu 30 Meter tief tauchen, ohne dass Sie drohen vom Wasserdruck erdrückt zu werden.

Ebenfalls besteht die Möglichkeit für manche Insekten die Stängel von Wasserpflanzen anzubohren und darüber den Sauerstoff aufzunehmen. Sie machen sich die Luftgänge der Pflanzen zu Nutze, um unter Wasser genügend Sauerstoff zu erhalten.

Dementsprechend sind die Strategien, wie Insekten unter Wasser mit einem Tracheensystem überleben, vielfältig. Sie bilden Luftblasen, nutzen eine Art Schnorchel oder bohren Wasserpflanzen an.

Die Atmung der Insekten

Insekten sind wesentlich kleiner als die meisten Wirbeltiere. Die Versorgung über ein komplexes Herz-Kreislaufsystem, wie beim Menschen, ist nicht erforderlich. Es würde zu viel Energie beanspruchen und zu anfällig für Fehler im kleinen Insektenkörper sein.

Daher greifen Insekten auf ein simpleres System zurück. Sie verwenden die Tracheenatmung, um den Körper mit Sauerstoff zu versorgen. Hierzu gelangt die Luft über Öffnungen am Hinterleib sowie im Brustbereich in die Tracheen. Diese verzweigen sich direkt bis in die Organe und Körperzellen. Der Sauerstoff bewegt sich dadurch auf direktem Wege zum Ziel und muss nicht erst über die Lunge oder Blut transportiert werden.

Für die kleinen Insektenkörper ist dies die effizienteste und einfachste Lösung. Durch das Zusammenziehen der Muskulatur findet der Transport statt und der Sauerstoff gelangt in alle Bereiche des Körpers.

Beim Menschen wäre die Tracheenatmung nicht denkbar. Dieses spezielle System ist lediglich bis zu einer Körpergröße von 20cm ausgelegt. Mit steigender Körpergröße wären die Tracheen nicht mehr in der Lage den Körper umfänglich mit Sauerstoff zu versorgen, sodass hier ein komplexeres System erforderlich ist.

Häufige Fragen