Kiemen sind für Wasser ausgelegt
Fische haben Kiemen aus dünnen Fäden mit großer Oberfläche für den Gasaustausch. Wenn Wasser über die Kiemen fließt, diffundiert Sauerstoff ins Blut und Kohlendioxid entweicht. Luft ist viel weniger dicht als Wasser, sodass sie nicht effektiv über die Kiemen fließen würde, was die Sauerstoffaufnahme äußerst ineffizient machen würde.
Lungen sind für Luft
Luftatmende Tiere haben Lungen mit einer viel größeren Oberfläche als Kiemen, die in der Lage sind, Sauerstoff aus der Luft zu extrahieren, die konzentrierter ist als in Wasser.
Das Problem mit Luft
Luft passiert die Kiemen zu schnell für ausreichende Sauerstoffdiffusion. Zudem sind empfindliche Kiemen für eine feuchte Umgebung ausgelegt und würden in der Luft austrocknen und beschädigt werden.
Ausnahmen
Lungenfische haben Lungen und Kiemen. Schlammhüpfer können durch Haut und eine Mundkammer außerhalb des Wassers atmen. Laufwelse können Luft schlucken und in Kiemenkammern halten. Dies sind Ausnahmen; die meisten Fische können nicht lange in der Luft überleben.