Prinzip

Das Prinzip der schwimmenden Fortbewegung besteht darin, dass Wasser durch geeignete Maßnahmen in die eine Richtung bewegt wird und als Reaktion darauf der Körper in die entgegengesetzte Richtung gleitet. Dazu werden von Lebewesen unterschiedliche Methoden angewandt.

Fische

Bei der eigentlichen schwimmenden Fortbewegung führen sehr schlanke Schwimmer, wie etwa Aale, eine Schlängelbewegung aus, wobei die Kurven der Rumpfkrümmung stets paarweise auftreten. Die Wellenlänge der Bewegung ist dabei erheblich kürzer als die Rumpflänge. Sie besitzen keine Schwanzflosse, da sie nicht benötigt wird. Auch andere Fische führen eine Schlängelbewegung aus, doch ist die Wellenlänge meistens größer als die Körperlänge, was eine Schwanzflosse erforderlich macht (dasselbe gilt für Wale).

Entgegen früheren Vorstellungen leistet beim schnellen Schwimmen die Schwanzflosse keinerlei Beitrag zum Vortrieb. Sie dient allein der Richtungskontrolle und Steuerung. Der Vortrieb wird allein durch alternierende Krümmung des hinteren Rumpfteils und die dabei auf der jeweils konvexen Seite durch Reduzierung des örtlichen statischen Drucks auftretende Beschleunigung des angrenzenden Wassers bewirkt. Dabei tritt nur eine quer zur Bewegungsrichtung wirkende Kraft auf, die durch eine kompensierende Querkraft an der Schwanzflosse ausgeglichen werden muss. Der große Vorteil dieser Schwimmbewegung besteht darin, dass in Strömungsrichtung keine Kraft erzeugt werden muss.

Bei schnellen Fischen im turbulenten Strömungsbereich, wie Thunen und lamniden Haien, erfolgt die Bewegung durch seitliche Krümmung des Rumpfes. Deshalb steht die große Caudalflosse vertikal.

Genaueres im Artikel Flosse, Abschnitt Schwimmweisen der Fische.

Andere Lebewesen

Bei Walen und Delfinen wird die Wirbelsäule auf und ab gekrümmt, dementsprechend steht die Schwanzflosse dieser Meeressäuger horizontal. Die Bewegung der Wirbelsäule in dieser Richtung entspricht der von Säugetieren, die sich an Land rennend fortbewegen. Sie ist ebenfalls sehr effizient und erlaubt beispielsweise den großen Walen ihre Wanderungen über riesige Strecken.

Kalmare, Octopoden, Nautilus oder Sepien benutzen das Rückstoßprinzip zum Vortrieb. Robben nutzen verschiedene Techniken. Manche Seevögel, wie etwa Lummen, benutzen auch unter Wasser ihre Flügel zum Vortrieb.

Meeresschildkröten benutzen die zu „Flügeln“ umgestalteten Arme zur Fortbewegung. Bei ihnen wird die bei der Umströmung der Flügel auftretende Kraft, ähnlich wie die Auftriebskraft bei Vögeln, zur Vortriebserzeugung benutzt. Die Flügel erzeugen hydrodynamisch diese Kraft. Bei Wirbeltieren, die nicht dauernd im Wasser leben, wird demgegenüber der Vortrieb durch den hydrodynamischen Widerstand der bewegten Extremitäten erzeugt. Diese Bewegungsform ähnelt dem Paddeln und Rudern und ist erheblich unwirtschaftlicher. Durch die Form des Panzers bei den Meeresschildkröten mit der Verdickung an der Oberseite entsteht bei der Vorwärtsbewegung im Wasser über der Oberseite ein Unterdruck, während sich an der Unterseite ein Überdruck einstellt. Damit entfällt die Notwendigkeit das Körpergewicht zu tragen, die Flossen erzeugen nur den Vortrieb. Das erklärt die Fähigkeit, Tausende von Kilometern Strecke zu bewältigen.

Auch der Mensch bewegt seine Gliedmaßen in einer Weise, die den Widerstand zur Krafterzeugung benutzt, wie etwa der nebenstehend beim Schwimmen gezeigte Frosch. Diese Art der Fortbewegung ist allerdings weniger effizient. Es haben sich relativ effiziente Arten von Schwimmbewegungen herausgebildet, die vor allem im Schwimmsport als Schwimmarten oder Schwimmtechniken bekannt geworden sind. Die Fortbewegung unter Wasser ist günstiger als die an der Oberfläche, da dann der Wellenwiderstand nicht auftritt. Das Schwimmen an der Oberfläche erfordert aber in jedem Fall, dass die Bedingung des Gewichtsausgleichs zumindest annähernd erfüllt ist. Eine geringfügige Tendenz zum Absinken bzw. Untergehen kann dadurch ausgeglichen werden, dass die Schwimmbewegungen nicht nur horizontal, sondern auch gegen das Absinken schräg nach „oben“ gerichtet werden.

Im Extremfall kann ein Lebewesen mit sehr schnellen Beinbewegungen auch „auf dem Wasser wandeln“, wie das Beispiel der Jesus-Christus-Echse zeigt.

Verbreitung

Schwimmen ist für den Menschen eine beliebte Freizeitbeschäftigung in natürlichen Gewässern wie Meeren, Seen und Flüssen sowie auch speziell dafür gebauten Schwimmbädern und Swimmingpools. Zum Umfeld des Schwimmens gehört auch das lustvolle Baden und das Planschen im Wasser. Das Schwimmen muss erlernt werden, besonders die Beherrschung einzelner Schwimmtechniken. Menschen, die nicht schwimmen können, nennt man Nichtschwimmer.

In Baggerseen kann das Schwimmen eingeschränkt oder wegen der Gefahren verboten sein. Das Baden und Schwimmen 100 Meter ober- und unterhalb von Brücken ist in Deutschland verboten; ebenso gibt es ein Schwimmverbot an Wehren und an Schiffsanlegestellen für Fahrgastschiffe.

Für einige Menschen gehört das Schwimmen zur beruflichen Tätigkeit, wie etwa für Rettungsschwimmer, Kampfschwimmer und Taucher. Schwimmen wird auch als Wettkampfsport betrieben.

Elemente des Schwimmens

Geschichte des Schwimmens

Schwimmunterricht

Gesunde Kinder können, sofern sie keine entsprechende Scheu vor dem Wasser haben, ab einem Alter von etwa vier oder fünf Jahren das Schwimmen erlernen. Schwimmen im Rahmen des Sportunterrichts wird auch als Schulschwimmen bezeichnet. Das sogenannte Babyschwimmen ab der sechsten Lebenswoche beruht auf einem angeborenen Atemschutz- und Kriechreflex. Diese Reflexe verlieren sich im dritten bis sechsten Lebensmonat, so dass eine tatsächliche Schwimmfähigkeit später neu erlernt werden muss.

Vorrang der Schulpflicht vor dem Erziehungsrecht der Eltern

Beim Schulschwimmen besteht ein Wertekonflikt zwischen der Religionsfreiheit einerseits und den Erziehungszielen andererseits.

In deutschsprachigen Ländern gibt es kein Recht auf eine Freistellung von muslimischen Kindern vom gemischtgeschlechtlichen Schwimmunterricht. Sowohl das deutsche Bundesverwaltungsgericht als auch das schweizerische Bundesgericht bestätigen diese Regel. In Österreich ist Schwimmunterricht zwingender Teil des Lehrplans, die Form ist den Schulen überlassen, so existiert in Wien ein Bad, das an einem Tag nur für muslimische Frauen geöffnet ist, wo der Schwimmunterricht erfolgt.

Ein Urteil des Bundesverwaltungsgerichts Leipzig bestätigte, dass der staatliche Erziehungsauftrag diesen Eingriff in das Grundrecht der Glaubensfreiheit verfassungsrechtlich rechtfertige, da es zumutbar sei, z. B. im Burkini teilzunehmen.

Am 10. Januar 2017 bestätigte der Europäische Gerichtshof für Menschenrechte in Straßburg das 2012 vom Bundesgericht beschlossene Urteil, dass muslimische Mädchen am gemeinsamen Schwimmunterricht von Jungen und Mädchen in den Schulen teilzunehmen haben und folglich eine vom Basler Erziehungsdepartement verhängte Ordnungsbuße korrekt war, nachdem ein muslimischer Vater sich weigerte, seine beiden Mädchen in den Schwimmunterricht zu schicken.

Evolutionsbiologie

Von einigen Biologen wurden diverse evolutionäre Anpassungen des anatomisch modernen Menschen (Homo sapiens) dahingehend interpretiert, dass dessen Vorfahren im Verlauf der Menschwerdung eine teilweise wasserlebende Phase durchgemacht haben. Diese sogenannte Wasseraffen-Theorie (auch: Wasseraffen-Hypothese) konnte sich aber in Fachkreisen nie durchsetzen.