Enten: Gegenstromprinzip

Wie schaffen es Stockenten, mit ihren recht großen und nackten Füßen in Eis und Schnee auszuharren? Die Gefahr, dass der ganze Körper durch Wärmeverluste an den Beinen zu stark auskühlt, ist groß, doch hat die Evolution dieses Problem trickreich gelöst: Stockenten bekommen nicht erst auf dem Eis kalte Füße, sie haben sie schon vorher! Sie nutzen einen einfachen, aber wirkungsvollen Effekt aus, das Gegenstrom-Prinzip: Arterien, die aus dem Körper in die Füße ziehen, und Venen, deren Blutstrom in der entgegengesetzten Richtung wieder in den Körper zurückfließt, verlaufen parallel und in engem Kontakt aneinander vorbei. Auf diese Weise wird die Wärme des arteriellen Blutes bereits auf dem Weg zu den Füßen an das zum Körper zurückfließende venöse Blut abgegeben. Das arterielle Blut kommt also stark abgekühlt in den Füßen an. Durch die niedrigen Temperaturen in den Füßen wird ein allzu großer Wärmeverlust an die Umgebung vermieden. Bei höheren Umgebungstemperaturen sind die Tiere aber auch in der Lage, die Temperaturen der Extremitäten und damit die Wärmeabgabe an die Umgebung wieder ansteigen zu lassen.

Da das Gegenstrom-Prinzip in seiner Wirkungsweise sehr effektiv ist, findet es in der belebten Natur eine weit verbreitete Anwendung: als Wärmetauschersystem in den Füßen von Stockenten, Möwen, Eisbären und Schlittenhunden oder in den Flossen der Delphine, zum Gasaustausch in den Lungen der Landwirbeltiere, in den Kiemen und in der Schwimmblase vieler Fische oder bei der Konzentrierung des Harns in den Nieren der Säugetiere.