Ruderwanze ( Corixa ) und Rückenschwimmer ( Notonecta ),
Atmung nach dem Prinzip der physikalischen Kieme

Ruderwanzen ( Corixa ) sind vorzügliche Schwimmer und Taucher. Der Körper ist bedeckt von einem Luftfilm, der auf dem Rücken von den Flügeln und auf der Unterseite von hydrophoben Härchen gehalten werden. Durch Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser erscheint die Unterseite silbrig glänzend. Dieser Luftvorrat dient zur Atemung und liefert zusätzlich nach dem Prinzip der physikalischen Kieme Sauerstoff.

Wirkungsweise der physikalischen Kieme
hydrophil: Manche Stoffe lassen sich mit Wasser mischen, ihre Teilchen haben dieselben Eigen-schaften wie Wasserteil-chen. Sie sind hydrophil = Wasser liebend.

Gegenteilige Eigenschaf-ten nennen wir hydrophob = Wasser hassend. Dazu gehören Fette, Öle und Wachse und auch Gasge-mische wie die Luft. Ist eine Oberfläche gewachst, so wird Wasser abge-stoßen, es perlt ab. Die Oberfläche ist unbenetz-bar geworden. ( Des-wegen wachsen wir z.B. Autobleche. )

Aus diesen Gründen kann Wasser auch nicht zwischen dicht stehende hydrophobe Härchen dringen und die da-zwischen befindliche Luft herausdrücken.
Ruderwanze   Gleichzeitig nimmt dadurch der Körper Stromlinienform an und bietet dem Wasser einen geringeren Widerstand. Er gibt dem Tier aber so viel Auftrieb, dass es an die Wasseroberfläche wie ein Korken aufsteigt, wenn es sich nicht mit den Vorder- und Mittelbeinen festhält. Nur die Hinter-beine dienen der Fortbewegung und sind als Ruderbeine ausgebildet.
Der Rückenschwimmer ( Notonecta ) ist unter Waser ebenfalls von einer silbrig glänzenden Lufthülle umgeben. Besonders auf der Bauchseite in zwei längs verlaufenden Rinnen befinden sich große Mengen Luft , die jeweils von zwei Reihen von unbenetzbaren Borsten gehalten wird. Dadurch besitzt die anatomische Bauchseite einen größeren Auftrieb als die Rückenseite und die Tiere müssen zu Rückenschwimmern werden. Am Grunde dieser Rinnen befinden sich Tracheenöffnungen, so dass Sauerstoff aus diesem Vorrat zur Atmung genutzt werden kann, d.h. in die Tracheen hineindiffundieren kann.Durch diesen Luftvorrat wird der Auftrieb so stark, dass sie beim Tauchen heftig mit den Hinterbeinen rudern müssen oder sich mit den beiden vorderen Beinpaaren festhalten müssen.
Meist hängen sie aber mit dem Bauch nach oben am Wasseroberflächenhäutchen.
Da der Rücken hell erscheint, werden sie gegen den hellen Himmel nicht gesehen. Sie warten dort auf Beute: Insekten, die auf die Wasseroberfläche gefallen sind und dort zap-peln. Sie nehmen die dadurch entstehende Erschütterungen wahr, fangen sie und saugen sie dann mit Hilfe ihres Stechrüssels aus. Da sie kräftig zustechen können, nennt man sie auch Wasserbienen.   Rückenschwimmer
Zur Atmung hängt das Tier in einer charakteristen Stellung an der Wassersoberfläche. Mit den beiden vorderen Beinpaaren stützt es sich von unten gegen das Oberflächenhäutchen, die Hinterbeine dienen als Balancierstangen, nur Klappen am Hinterleibsende, die sonst ein Stigmenpaar verdecken, gelangen an die Luft, so dass der gesamte Atemluftvorrat erneuert werden kann
Rückenschwimmer in Atemstellung  

Rückenschwimmer in Atemstellung
Netzmittel oder Deter-genzien haben besondere Teilchen: ein Ende ist hydrophil, das andere hydrophob. Diese ordnen sich immer so an, dass das hydrophobe Ende zum hydrophoben Stoff , das hydrophile zum Wasser zeigt. Es entsteht dadurch eine extrem dünne ( monomolekulare ) Schicht. Stoffe mit hydrophoben Eigen-schaften werden durch Zugabe von Netzmitteln benetzbar. Wasser kann dann zwischen die Härchen eindringen und die Luft herausdrücken.
( Wäsche waschen wir u.a. mit Netzmitteln, damit die Waschlösung zwischen die einzelnen Fasern gelangen kann. )
Betrachten wir die Atemstellung etwas genauer:
Das Tier ist so überkompensiert, d.h. es hat einen so hohen Auftrieb, dass es beim Auftauchen wie ein Korken aus dem Wasser schießen müsste.
Die beiden vorderen Beinpaare sind aber vom Wasser benetzbar - sie haben also hydrophile Eigenschaften -, besonders gilt das für einen Fächer von Borsten am Hinterleibsende, den sogenannten Stopphaaren. Beine und Stopphaare können also die Wasseroberfläche nicht durchdringen und drücken von unten gegen das Oberflächenhäutchen und beulen es sogar ein wenig aus ( Bilder oben ).
Die Härchen der Klappen sind dagegen hydrophob, stoßen also Wasser ab, können durch das Wasseroberflächenhäutchen gelangen und so den Luftaustausch ermöglichen.

Diese komplizierten Zusammenhänge bei der Atemstellung lassen sich durch Zugabe von Netzmitteln beweisen. Vom Rückenschwimmer steigen dann Gasbläschen auf, Wasser dringt zwischen die Härchen ein, der Hinterleib scheint einzufallen. Die Schwimmlage kehrt sich um und das Tier versucht durch heftige Schwimmbewegungen die Wasseroberfläche zu erreichen. Aber da der ganze Körper benetzbar geworden ist, kann die Wanze die Atemstellung nicht einnehmen. Sie sinkt zu Boden und stirbt, wenn man sie nicht sofort ( mit einem Netz ! ) herausfängt, gründlich abspült und eine Zeit im Trocknen aufbewahrt.
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