- Respiration des poissons
- Respiration des insectes aquatiques
- Sur l'immersion des mammifères aquatiques
- Références
Les animaux sont capables de respirer sous l'eau à travers les branchies, organes spécialisés trouvés dans les poissons. Il y a des reptiles - comme les tortues - et des mammifères - comme les baleines ou les dauphins - qui passent la plupart de leur temps sous l'eau, bien qu'ils doivent remonter à la surface pour prendre l'oxygène de l'air.
Ces espèces ont développé des mécanismes d'adaptation à l'environnement tout au long de leur existence. Par conséquent, il est important d'expliquer comment ces êtres vivants fonctionnent dans l'environnement où ils vivent.
En fonction du type d'animal, nous analyserons comment est la respiration de plusieurs de ces espèces qui parviennent à survivre dans des conditions spéciales.
Respiration des poissons
Pour l'Administration pour les enfants et les familles du Département de la santé et des services sociaux des États-Unis d'Amérique, le processus de respiration des poissons et des amphibiens est défini comme suit:
«Les poissons peuvent vivre dans une forme d'eau particulière. Par exemple, un poisson qui vit dans l'eau salée de l'océan ne pourrait pas vivre dans l'eau douce d'un lac. Comme les autres êtres vivants, les poissons respirent de l'oxygène. Au lieu d'obtenir de l'oxygène de l'air qui les entoure, ils absorbent l'oxygène de l'eau qui les entoure par leurs branchies.
Les branchies sont les organes respiratoires des animaux aquatiques formés par des feuilles qui protègent leur corps et certains organes internes.
Ils permettent de prélever l'oxygène de l'eau, qui entre par la bouche et les vaisseaux sanguins dans les branchies transportent l'oxygène dans le sang. Les amphibiens effectuent le processus de métamorphose dont ils respirent également par les poumons.
Maintenant, il existe des différences entre les formes de respiration par les poumons et les branchies. Par exemple, les baleines et les dauphins ont des poumons comme les humains, mais ils remontent à la surface pour respirer car ils respirent par les narines situées au sommet de leur tête.
Dans le cas des poissons, ils ont des branchies et la respiration se produit lorsque le poisson ouvre et ferme sa bouche; en ouvrant la bouche, l'eau entre tandis qu'en la fermant, elle pousse l'eau vers les branchies.
Les mammifères aquatiques doivent effectuer ce processus de prélèvement constant d'oxygène à la surface, afin de vivre dans l'environnement qui les entoure. Les poissons prennent de l'eau - fraîche ou salée - l'oxygène que les branchies prennent et celles-ci les transportent vers le reste de leur corps.
En ce qui concerne la fonction des branchies internes du poisson, le processus se déroule comme suit: lorsque le poisson respire, il prend une bouchée d'eau à intervalles réguliers. Cela se déplace vers les côtés de la gorge, forçant l'eau à travers les ouvertures branchiales, de sorte qu'elle passe au-dessus des branchies à l'extérieur.
De cette façon, le poisson peut respirer en continu, en utilisant périodiquement les branchies externes et internes.
Respiration des insectes aquatiques
Certains insectes passent les premiers stades de leur développement dans l'eau. Il y a des espèces qui vivent dans l'air.
Certains exemples de ce type d'animal sont les libellules, les nymphes et d'autres espèces qui naissent sous forme de larves aquatiques.
Comme tous les animaux, ces insectes ont également besoin de convertir l'oxygène en dioxyde de carbone pour survivre. Le processus de respiration dans ce cas se produit à travers des trous qui se trouvent sur les côtés de leur corps, appelés spiracles.
Les spiracles sont des ouvertures dans une série de tubes dans le corps de l'insecte qui transportent l'oxygène vers les organes les plus importants. Chez les insectes aquatiques, une adaptation s'est produite dans ce système pour pouvoir passer une partie de leur vie sous l'eau.
Sur l'immersion des mammifères aquatiques
Un point fascinant concernant la respiration des mammifères aquatiques est la manière dont les vertébrés marins s'adaptent à la pression exercée sur leur corps lorsqu'ils sont immergés, contrairement à celle des invertébrés dans l'eau.
Bien que ces animaux ne respirent pas sous l'eau, ils sont capables de retenir leur souffle pendant de longues périodes, ce qui est un sujet d'étude pour les scientifiques et les chercheurs.
De toute évidence, les poumons et autres organes impliqués dans la respiration, ainsi que d'autres organes sensibles, sont affectés par l'immersion à de grandes profondeurs, étant «écrasés» sous de telles pressions.
Cependant, la capacité de s'adapter à ces conditions évite un collapsus pulmonaire et des lésions d'autres organes, grâce notamment à la cavité thoracique. L'oreille moyenne de ces espèces marines a une physiologie spécialisée qui les protège et leur donne la capacité de rester longtemps sous l'eau.
Les parois thoraciques des mammifères marins sont capables de supporter un collapsus pulmonaire complet.
D'autre part, des structures spécialisées dans vos poumons permettent aux alvéoles (petits sacs qui font partie du système respiratoire et où les échanges gazeux se produisent entre l'air respiré et le sang) de s'effondrer en premier, suivies par les voies respiratoires terminales.
Ces structures peuvent également aider au regonflage du poumon après immersion au moyen de produits chimiques appelés surfactants.
En ce qui concerne l'oreille moyenne, ces mammifères possèdent des sinus caverneux spécialisés dans cet organe, qui sont présumés rester immergés dans le sang pendant l'immersion, remplissant ainsi l'espace aérien.
Il est surprenant de voir comment différentes espèces sont capables de fonctionner dans leur propre environnement, en particulier en ce qui concerne le processus de respiration - inhalation d'oxygène et expiration de dioxyde de carbone - dans des environnements aussi différents que l'air et l'eau.
Les poumons et les branchies sont des structures complexes, adaptées à des conditions extrêmement différentes mais qui finissent par atteindre le même objectif: fournir au corps l'oxygène nécessaire à sa survie.
Références
- Animaux I. Fourrure, nageoires, plumes et plus. Guide de l'enseignant. Récupéré de eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Respirer sous l'eau. Récupéré de: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Service de blog de l'Université Corell: La vie sous l'eau. Récupéré de blogs.cornell.edu.
- Écosystèmes indigènes. Récupéré de gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). Musée de palentologie de l'Université de Californie. Physiologie de la plongée des vertébrés marins. Récupéré de ucmp.berkeley.edu.