3.

Körperbau

Fische haben im Allgemeinen eine etwa torpedoförmige Gestalt mit seitlich leicht abgeplattetem Körper, der zum Schwanz hin spitzer zuläuft als am Kopf. Grundlegendes Merkmal ist die fortlaufende Reihe von Wirbeln und segmentierten Muskeln, die es dem Fisch ermöglichen, sich durch Seitwärtsbewegungen des Körpers fortzubewegen. Im Normalfall trägt der Körper eine Reihe von Flossen: durch Knochenstrahlen oder Stacheln gestützte Membranen, die zum Antrieb oder als Steuer dienen. Entlang der Mittellinie des Rückens können eine oder mehrere Rückenflossen ansetzen. Am Körperende sitzt eine Schwanzflosse; sie ist für die meisten Arten das hauptsächliche Antriebsorgan. Eine oder mehrere Afterflossen befinden sich auf der Mittellinie der Bauchseite zwischen After und Schwanz. Zwei Paar seitliche Flossen, die den Extremitäten der übrigen Wirbeltiere entsprechen (siehe Homologie), sind einerseits die Brustflossen, in der Regel an der Seite hinter den Kiemenöffnungen gelegen, und andererseits die Bauchflossen am Bauch zwischen Kopf und After.

Hinsichtlich Gestalt und anatomischen Einzelheiten der Fische herrscht je nach Lebensweise große Vielfalt; die Formen reichen von den schlangengleichen Aalen bis zu kugelrunden Kugelfischen oder den stark abgeflachten Plattfischen. Die Flossen sind oft beträchtlich abgewandelt oder fehlen ganz. Bestimmten Kiemenschlitzaalen fehlen die meisten der Merkmale, an denen man Fische normalerweise erkennt, darunter Kiemen, Flossen und Schuppen; sie können sogar überwiegend an Land leben. Etwa 50 Knochenfischarten besitzen keine Augen.

Die verschiedenen Fischarten zeigen zudem eine extreme Größenvielfalt. Eine erst in neuerer Zeit entdeckte Grundelart aus dem Indischen Ozean wird nur zehn Millimeter lang, während der Walhai eine Länge von 15 Metern und ein Gewicht von etwa 20 Tonnen erreichen kann. Auch die Färbungen der Fische sind äußerst variabel; sie zeichnen sich durch ein weites Spektrum an Farbtönen und Mustern aus. In der Oberhaut des Körpers liegen Pigmentzellen, die den Fischen ihre Farbe verleihen. Im Allgemeinen ist der Bauch heller gefärbt als der Rücken, im Wasser erscheint der Fisch jedoch gleichförmig gefärbt, weil das Licht ausschließlich von oben kommt (siehe Gegenschattierung). Eine Reihe von tropischen Fischen, allen voran die Schmetterlingsfische (siehe Knochenzüngler), sind überaus farbenprächtig. Ihre Färbung könnte der Erkennung von Artgenossen dienen oder – im Fall giftiger Arten – eine Warnung für mögliche Feinde sein. Viele Fische sind in der Lage, ihre Farbe deutlich zu ändern, um optisch mit ihrer Umgebung zu verschmelzen. Bei einem Plattfisch wurde beobachtet, wie er seine Farbe so änderte, dass sie einem Schachbrett entsprach, das auf dem Boden des Aquariums lag.

Zahlreiche Fische weisen eine spezialisierte Körperform oder spezielle Organe auf, die ihnen bei der Jagd oder Nahrungssuche dienlich sind. Zu solchen Fischen gehören Laternenfische und andere Tiefseeformen, die mit Hilfe von Leuchtorganen ihre Beutetiere anlocken oder sichtbar machen. Anglerfische (siehe Armflosser) liegen am Meeresboden und präsentieren einen kleinen wurmähnlichen Fleischknoten am Ende eines langen Stachels als Köder für andere Fische, die sie dann blitzschnell erbeuten.

1.

Schuppen

Der Körper fast aller Fischarten ist mit einer Schicht aus Schuppen bedeckt, meist knöchernen oder hornigen Platten, die in überlappenden Reihen angeordnet sind, wobei das freie Ende einer Schuppe das Vorderende der dahinter liegenden Schuppe überdeckt. In der Regel sind sie von einer dünnen Epidermis (einem Deckepithel der Körperoberfläche) überzogen. In der Epidermis befinden sich Zellen, die einen glitschigen Schleim absondern; dieser hüllt den gesamten Körper ein.

Bisweilen hat man die Fische anhand der Form und Merkmale ihrer Schuppen klassifiziert. Die wichtigsten Schuppentypen sind die rautenförmigen Schmelz- oder Ganoidschuppen, die mit einer zahnschmelzartigen Schicht überzogen sind, die fast runden, glattrandigen Rund- oder Cycloidschuppen und die ebenfalls runden Kamm- oder Ctenoidschuppen, die gesägte oder kammartige Hinterränder haben. Knorpelfische haben Placoidschuppen aus Zahnbein (Dentin). Andere, wie die Aale, besitzen nur winzige Schuppen, wieder anderen, etwa den Welsen, fehlen sie fast völlig.

2.

Skelett

Die schuppige Haut, die den Körper der Fische umgibt, stellt ein Hautskelett dar. Bei den ersten Wirbeltieren überhaupt, den kieferlosen Ostracodermata des oberen Kambriums, war es das bedeutendste Stützgerüst; es bestand aus Schuppen und massiven Knochenplatten, welche die Bewegungsfreiheit deutlich eingeschränkt haben dürften. Dieser Hautknochenpanzer wurde in der weiteren Evolution der Fische (und damit aller Wirbeltiere) zurückgebildet, während das innere Skelett, vor allem die Wirbelsäule, in den Vordergrund trat.

Bei den vermutlichen Vorfahren aller heutigen Fische aus dem Silur war die Wirbelsäule noch aus knorpeligem Gewebe, das später aber zunehmend von Knochen verdrängt wurde. Die ersten Knochenfische besaßen schon ein größtenteils verknöchertes Skelett; die heutigen Störe und Flösselhechte haben als Knochenfische sekundär wieder ein fast reines Knorpelskelett gebildet. Das Knochengerüst der meisten heute lebenden Fische besteht aus einem Schädel, der mit Zähnen besetzte Kiefer enthält, einer Wirbelsäule, Rippen, einem einfachen Schulter- und Beckengürtel sowie einer Reihe von Knochen zwischen den Wirbeln, welche die Flossen stützen. Viele höhere Fische besitzen als zusätzliche Skelettelemente Gräten, die Rippen ähneln, jedoch in der Regel keine Verbindung zur Wirbelsäule haben. Sie entstehen in den Muskelscheidewänden der seitlichen Rumpfmuskulatur durch direkte Verknöcherung.

3.

Innere Organe

Das Verdauungssystem eines Fisches besteht im Allgemeinen aus dem Maul mit mehreren Reihen scharfer, mahlender oder bürstenartiger Zähne, einem Schlund, einer Speiseröhre, einem Magen und einem Darm, der in einem After endet. Die verschiedenen Organe des Verdauungskanals sind nicht bei allen Arten deutlich voneinander abgegrenzt. Alle Arten besitzen jedoch eine Bauchspeicheldrüse und eine Leber.

Der Atmungsapparat der Fische mit Kiefern besteht aus einer Reihe von Schlitzen, den Kiemenspalten, die sich vom Schlund am Hinterende der Kehle in die Kiemenkammern beiderseits des Hinterkopfes öffnen. Diese Kammern können zum umgebenden Wasser hin offen, aber auch durch knöcherne Kiemendeckel bedeckt sein. Im Inneren der Kiemenkammer und in den Kiemenspalten liegen die Kiemen selbst; sie haben die Form dünner Blättchen oder Fäden, durch die das Blut zirkuliert. Wenn der Fisch Wasser aufnimmt und dieses durch die Kiemen ausstößt, geht im Wasser gelöster Sauerstoff durch die dünnen Kiemenmembranen ins Blut über, und Kohlendioxid gelangt als Abfallprodukt vom Blut ins Wasser. Einige wenige Arten, wie die Lungenfische, können auch mittels einer gut ausgebildeten Lunge atmosphärische Luft atmen.

Die meisten Knochenfische besitzen ein Organ zur Steuerung des Auftriebs. Diese als Schwimmblase bezeichnete Kammer lässt sich stammesgeschichtlich von der Lunge der frühesten Formen ableiten, die ihrerseits aus einem Anhangsorgan des Darmes entstanden ist. Sie ist mit Sauerstoff und Stickstoff aus dem Blut angefüllt. Ihre Hauptfunktion besteht darin, den Fisch an den unterschiedlichen Wasserdruck in verschiedenen Tiefen anzupassen, indem der Gasdruck in der Schwimmblase gesteigert oder gesenkt wird. So hat das Tier weder einen positiven noch einen negativen Auftrieb und kann mühelos in der gleichen Tiefe bleiben. Das Blutkreislaufsystem der meisten Fische ist einfach und besteht aus einem zweikammerigen Herz, welches das Blut nach vorn durch die Kiemen pumpt, dann zum Kopf und von dort über eine große Arterie, die unter der Wirbelsäule liegt, zurück in den Körper. Die Zirkulationsrate von Fischen ist niedriger als bei anderen Wirbeltieren.

4.

Muskulatur

Die Hauptmuskeln im Körper eines Fisches sitzen seitlich entlang des Rumpfes und des Schwanzes. Die größere Muskelmasse liegt auf dem Rücken an jeder Seite der Wirbelsäule, die kleinere darunter. Jede Muskelmasse besteht aus einer Reihe ineinander verzahnter Segmente. Beim normalen Schwimmen versetzt die links und rechts abwechselnde, aufeinander folgende Kontraktion der Muskelsegmente von vorne nach hinten die Schwanzflosse in eine Wellenbewegung. Kleine Muskeln steuern die Bewegungen von Mund, Kiemen, Flossen und Augen. Einige wenige Fische, wie etwa die Aale, schwimmen durch Schlängelbewegungen ihres Körpers. Bestimmte andere Arten, darunter die Kofferfische, treiben sich allein durch die Bewegung ihrer Flossen an, ohne dabei den Körper zu bewegen.

5.

Nervensystem

Das Zentralnervensystem der meisten Fische besteht aus einem Rückenmark und einem Gehirn, das aus einem relativ großen Kleinhirn, einem Paar Sehzentren (Lobus opticus), einem vergleichsweise kleinen Großhirn und einem Nachhirn (verlängertem Mark) besteht. Form und Größe der Teile des Gehirns unterscheiden sich bei verschiedenen Arten deutlich. Die Augen der Fische weisen fast kugelige Linsen und eine abgeflachte Hornhaut auf. Um auf unterschiedliche Entfernungen scharf zu stellen, wird die gesamte Linse des Auges von der Netzhaut weg oder zu ihr hin bewegt. Bei einigen Höhlenfischen (siehe Höhlentiere), die in völliger Dunkelheit leben, sind die Augen reduziert oder fehlen vollkommen. Fische riechen mittels eines Paares doppelter Nasenöffnungen, die in eine Riechgrube führen. Viele Fische nehmen chemische Reize auch über Geschmacksorgane in der Haut oder über Tentakel wahr, die man als Barteln bezeichnet und die um das Maul herum oder an anderen Teilen des Körpers sitzen.

Fische hören mittels äußerer Trommelfelle. Schallschwingungen werden durch die Knochen des Schädels ins Innenohr übertragen, das drei halbkreisförmige Kanäle enthält. Dieses Innenohr fungiert als Gleichgewichtsorgan wie auch als Hörorgan. Außerdem sind Fische mit einem einzigartigen Sinnesorgan ausgestattet, der so genannten Seitenlinie. Sie besteht aus Reihen von Sinnesknospen, die an der Körperoberfläche oder in Kanälen in der Haut liegen. Diese verlaufen entlang den beiden Körperseiten und am Kopf und stehen über kleine Poren mit dem umgebenden Wasser in Verbindung. Die Hauptfunktion des Seitenlinienorgans ist die Wahrnehmung von Schwingungen ausgesprochen niedriger Frequenz, bei einigen Arten kann es jedoch auch schwache elektrische Felder wahrnehmen. An Regenbogenforellen wurde Schmerzempfinden bei Fischen nachgewiesen. Diese Fische haben am Kopf Nozizeptoren (Schmerzsensoren), die etwa als Folge einer Verletzung durch Angelhaken Schmerzreaktionen auslösen.