Den Fischen steht das Wasser derzeit bis zum Hals. Heizt sich das kühle Nass auf, kann es weniger Sauerstoff speichern. Sinkt unter der Sonneneinstrahlung noch dazu der Wasserspiegel, durchmischen sich wärmere und kältere Schichten kaum noch. Der Hitzestress wiederum kurbelt den Stoffwechsel aquatischer Lebewesen an, sie fressen mehr, verdauen schneller, atmen schwer. Die Kombination aus erhöhtem O₂-Bedarf bei geringerem O₂-Angebot endet mitunter fatal.

Dem Schlammpeitzger ist das fast einerlei. Der heimische Fisch schaltet von Kiemen- auf Darmatmung um und wird seinem Spitznamen gerecht: Die „Furzgrundel“ taucht auf, schnappt Luft und entzieht ihr im Darm Sauerstoff. Entweichen die übrigen Gase unter Wasser, klingt das wie ein Pups in der Badewanne.

Atmung hat sich im Laufe der Evolution mehrfach entwickelt

„Für Tiere ist es überlebenswichtig, Sauerstoff aufzunehmen. Evolutionsgeschichtlich gibt es daher sehr viele Parallel-Erfindungen an Atmung“, sagt Thorsten Schwerte. Der Leiter des Instituts für Zoologie der Uni Innsbruck forscht zu den Strategien, die sich seit dem Auftreten von freiem Sauerstoff auf der Erde vor rund 2,4 Milliarden Jahren entwickelten. 

Dass sich nicht nur die Furzgrundel – hierzulande „Wassertier des Jahres“ und damit Artenbotschafter 2026 – mehrfach abgesichert hat, weiß auch Andreas Hantschk, Kommunikator für Wissenschaft im Naturhistorischen Museum Wien, NHM. Die Ausnahmen der Regeln sind so vielfältig wie kurios.

„Würmer, Schwämme, und Nesseltiere atmen direkt über die Haut“, beginnt Schwerte bei den Bewohnern der Ur-Ozeane; sie setzten auf Diffusion: Wie bei ihren Nachfahren gelangt das im Wasser gelöste O₂ durch dünne Zellmembranen direkt in den Körper, das Abfallprodukt CO₂ auf demselben Weg hinaus. 

Schlammröhrenwürmer atmen tatsächlich mit dem Enddarm

Regenwürmer etwa nutzen bis heute die gesamte Körperoberfläche zur Atmung. Schlammröhrenwürmer dagegen haben sich auf echte Enddarmatmung verlegt. Wie Hantschk beschreibt, stecken die Süßwassertiere kopfüber im Sediment, ihr Hinterteil ragt aus der Wohnröhre. Schlängelnd wirbeln sie sich Frischwasser zu. Den Sauerstoff daraus transportieren sie via Darmwand ins Blut, wo ihn Hämoglobin bindet.

Auch die Großlibellenlarven sind – anders als die Furzgrundel – wahre Darmatmer; mit Zusatznutzen: Bei Gefahr stoßen sie das Atemwasser blitzschnell aus und düsen mit dem Pups bis zu 20 cm nach vorne. Hantschk spricht von einem „Jet-Antrieb“.

„Sobald sich die ersten Lebewesen an Land begaben, passte sich die Atmung an“, geht Schwerte weiter in der Evolution. Während Fische die Kiemenatmung perfektionierten, mitunter primitive Lungen als Hilfsorgan ausbildeten oder – wie später Zebrafische in den ersten Lebenstagen – die Hautatmung bemühten, waren Amphibien mit ihrer Metamorphose zu Wasser und Land gefordert. Kaulquappen etwa atmen mittels Kiemen, Frösche betreiben dann mit einfachen Lungen eine Schluckatmung. Zudem lösen sie Sauerstoff aus der Luft oder dem Wasser auf der Hautoberfläche und schleusen ihn direkt in den Blutkreislauf.

Lebensraum und Körpergröße erforderten Anpassung der Sauerstoffaufnahme

Mit der Körpergröße der Tiere wuchs auch ihr Sauerstoffbedarf„, sagt Schwerte. Hantschk bestätigt diesen Zusammenhang mit der Tracheenatmung: “Insekten haben Luftlöcher an den Flanken, feine Luftröhren verzweigen sich in jedes Gewebe.„ 

Die Riesenlibellen vor 290 Millionen Jahren brachten es auf 75 cm Flügelspannweite. Für größere Organismen reichte die Sauerstoffversorgung ohne geschlossenen Blutkreislauf nicht aus.

„Vögel verfügen über das effizienteste System der Atmung“, schwenkt Schwerte zum Federvieh. Ihr Lungen-Luftsack-System funktioniert wie ein Blasebalg und sorgt dafür, dass sowohl beim Ein- als auch beim Ausatmen frischer Sauerstoff einströmt. 

Diese anatomische Raffinesse ermöglicht Höchstleistungen trotz energieaufwendigen Flugs und dünner Atmosphäre über den Wolken: Weder Sperbergeiern – ein Exemplar kollidierte 1973 in 11.300 m mit einem Flugzeug –  noch Streifengänsen, die zweimal jährlich über den Himalaya pendeln, geht die Luft aus.

Schweine und Ratten können über den Darm beatmet werden

Selbst bei Säugetieren hält die Atmung noch Überraschungen bereit. Zwar bewähren sich die Lungen zuverlässig. 2021 zeigten Forschende aber, dass Schweine, Ratten und Mäuse auch über den Enddarm Sauerstoff aufnehmen können. 

Die Experimente während der Corona-Pandemie sollten alternative Beatmungsmöglichkeiten für Menschen aufzeigen. Als das Team um Takanori Takebe 2024 mit dem IG-Nobelpreis ausgezeichnet wurde, führte der japanische Stammzellbiologe die Furzgrundel als Quelle der Inspiration an. 

kurier.at, hed  |  20.07.2026, 6:06