Exkretion bezeichnet den biologischen Prozess, durch den Organismen Stoffwechselendprodukte und überschüssige Substanzen aus ihrem Körper entfernen, um das innere Milieu zu stabilisieren und die Funktionalität lebenswichtiger Systeme sicherzustellen. Dieser Vorgang ist essenziell, da der Stoffwechsel unweigerlich Abfallstoffe produziert, die in zu hoher Konzentration toxisch wirken und die Homöostase stören können. Die Exkretion ist somit ein zentraler Bestandteil der Aufrechterhaltung des physiologischen Gleichgewichts und ein Merkmal aller Lebewesen, mit spezifischen Mechanismen, die je nach Organismengruppe variieren.

Bei Tieren wird die Exkretion über spezialisierte Organe oder Strukturen durchgeführt, wobei die Hauptprodukte der Exkretion meist stickstoffhaltige Verbindungen wie Ammoniak, Harnstoff oder Harnsäure sind. Diese entstehen beim Abbau von Proteinen und Nukleinsäuren, da deren Bestandteile Stickstoff enthalten. Der Umgang mit diesen Substanzen variiert stark zwischen verschiedenen Organismen und ist oft an die ökologischen Bedingungen angepasst. Wasserlebende Tiere wie Fische scheiden Ammoniak direkt ins umgebende Wasser aus, da es hochlöslich ist und dort rasch verdünnt wird. Landbewohnende Tiere hingegen, die mit Wasserknappheit zu kämpfen haben, wandeln Ammoniak in weniger toxische und besser speicherbare Stoffe wie Harnstoff oder Harnsäure um.

Die zentralen Organe der Exkretion bei Säugetieren sind die Nieren, die in einem komplexen Prozess Blut filtern, um Abfallstoffe auszuscheiden und zugleich nützliche Substanzen wie Glukose und Ionen zurückzugewinnen. Die Filtration beginnt in den Nierenkörperchen, wo Flüssigkeit und kleine Moleküle aus dem Blutplasma in den Primärharn übergehen. Durch die anschließende Rückresorption und Sekretion in den Nierentubuli wird der endgültige Harn gebildet, der dann über die Harnleiter, die Harnblase und schließlich die Harnröhre ausgeschieden wird. Die Nieren regulieren dabei nicht nur den Wasser- und Elektrolythaushalt, sondern sind auch an der Kontrolle des Blutdrucks und der Säure-Basen-Balance beteiligt.

Bei wirbellosen Tieren gibt es eine große Vielfalt an Exkretionsmechanismen. Insekten nutzen beispielsweise Malpighische Gefäße, die Stoffwechselabfälle aus der Hämolymphe aufnehmen und in den Darmkanal leiten, wo sie zusammen mit den unverdaulichen Resten der Nahrung ausgeschieden werden. Ringelwürmer wie Regenwürmer besitzen sogenannte Nephridien, die Abfallstoffe aus der Körperflüssigkeit filtern und über Poren an die Körperoberfläche abgeben. Diese Vielfalt zeigt, dass die Exkretion evolutionär hochgradig an die Lebensweise und die Umgebung eines Organismus angepasst ist.

Pflanzen betreiben zwar keine Exkretion im klassischen Sinne, müssen jedoch ebenfalls Stoffwechselprodukte loswerden. Sie speichern überschüssige oder schädliche Stoffe in Vakuolen, lagern sie in älteren Geweben wie Blättern oder Rinden ab, die später abgeworfen werden, oder scheiden bestimmte Substanzen aktiv über Wurzeln, Harze oder Drüsen aus. Der Sauerstoff, der bei der Photosynthese entsteht, kann ebenfalls als Exkretionsprodukt betrachtet werden, da er von der Pflanze in die Umgebung abgegeben wird.

Ein besonders interessanter Aspekt der Exkretion ist ihre Rolle in der Evolution und Ökologie. Die Entwicklung effizienter Exkretionssysteme hat es Organismen ermöglicht, in eine Vielzahl von Lebensräumen vorzudringen, von Süßwasser- und Meeresökosystemen bis hin zu extrem trockenen Wüsten. Die Fähigkeit, stickstoffhaltige Abfälle sicher und effektiv zu entsorgen, war insbesondere für Landtiere von entscheidender Bedeutung, da Wasser in terrestrischen Lebensräumen eine begrenzte Ressource ist.

Insgesamt zeigt die Exkretion, wie eng Stoffwechsel, Umwelt und Organismus miteinander verknüpft sind. Sie ist nicht nur ein grundlegender Prozess für das Überleben einzelner Lebewesen, sondern spielt auch eine zentrale Rolle in ökologischen Kreisläufen, indem sie Nährstoffe und chemische Verbindungen zurück in die Umwelt freisetzt und damit zur Aufrechterhaltung des Lebens beiträgt.