TITRE DU RAPPORT LA RESPIRATION

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1 TITRE TITRE DU DU RAPPORT LA RESPIRATION RAPPORT Sous-titre Dossier Sous-titre enseignant

2 LA RESPIRATION I. LA RESPIRATION DANS TOUS SES ETATS... 5 I.1 Le dioxygène, indispensable à la vie... 6 I.2 Le dioxygène dans l eau... 7 II. RESPIRER DANS L EAU OU DANS L AIR... 8 II.1 Respirer dans le milieu aquatique... 9 II.2 Respirer dans un milieu aérien III. LA REPIRATION CHEZ LES ANIMAUX AQUATIQUES III.1 Les différents systèmes respiratoires TEGUMENT BRANCHIES SYSTEME TRACHEEN TRACHEOBRANCHIES POUMON AERIEN

3 IV. LA RESPIRATION TEGUMENTAIRE IV.1 Définition IV.2 Comment fonctionne-t-elle? IV.3 Ils ont recours à la respiration tégumentaire V. LA RESPIRATION TRACHEENNE V.1 Définition V.2 Comment fonctionne-t-elle? V.3 Ils ont recours à la respiration trachéenne V.4 Définition V.5 Comment fonctionne-t-elle? V.6 Les branchies externes V.7 Les branchies internes VII. LA RESPIRATION PULMONAIRE VII.1 Définition VII.2 Le mécanisme respiratoire

4 XI. L EAU ET L AIR, DEUX MILIEUX COMPLEMENTAIRES POUR CERTAINES ESPECES XI.1 Ils vivent dans l eau mais respirent de l air XI.2 Ils peuvent vivre dans l air mais ils respirent dans l eau

5 PREAMBULE Respirer c est vivre! Respirer nous est tellement naturel que ce processus paraît banal. Pourtant, cette fonction vitale est commune à tous les êtres vivants, des bactéries aux organismes les plus complexes. Si les organes et les stratégies respiratoires varient, la respiration demeure dans tous les cas un processus indispensable dans le monde du vivant. La respiration est l'ensemble des mouvements du corps servant à fournir de l'air (en particulier le dioxygène) au corps et au rejet du gaz carbonique (dioxyde de carbone). Chez les êtres humains et de nombreux autres animaux, l'échange entre le dioxygène et le gaz carbonique se fait dans les poumons mais il existe cependant d autres organes qui permettent de respirer. Chez les hommes, la respiration sert aussi à la parole. Elle s'effectue environ 15 fois dans une seule minute. 4

6 I. LA RESPIRATION DANS TOUS SES ETATS La respiration est définie comme un échange gazeux entre un organisme et son environnement (absorption de dioxygène O2 et rejet de dioxyde de carbone CO2 et d eau H2O par exemple) à travers une membrane appelée surface respiratoire. Cette dernière peut être simplement tégumentaire, ou faire partie d un ensemble plus élaboré : trachées, branchies, poumons. On distingue deux formes de respiration : - La respiration aérobie, utilisant le dioxygène - La respiration anaérobie dans laquelle le dioxygène est remplacé par une autre substance minérale : nitrate, nitrite, dioxyde de carbone ou encore sulfate. Cette forme de respiration est un processus essentiellement bactérien. Sur le plan biochimique, la respiration est un processus de dégradation par oxydation de composés organiques (glucides, lipides, protides) accompagnée d une libération d énergie. La photosynthèse La photosynthèse est un processus très important qui permet la Vie sur notre planète. La photosynthèse est le seul processus capable de transformer les éléments de la Terre et de l Atmosphère en nourriture pour les plantes qui elles-mêmes alimentent à leur tour les animaux herbivores et donc, indirectement, les carnivores puis l Homme. L énergie est nécessaire pour effectuer la synthèse de substances simples comme l eau, le gaz carbonique et les sels minéraux, et pour aboutir à des substances plus complexes tels que les sucres, les lipides et les protéines. Comme on le constate, de l oxygène est libéré lors du processus, phénomène extrêmement important lorsque près de 90% de l oxygène existant dans l air provient de la photosynthèse. 5 Principe de la photosynthèse Source :

7 La respiration aérobie Définition La respiration aérobie est un mode respiratoire où les organismes absorbent du dioxygène (O2) et rejettent du dioxyde de carbone appelé également gaz carbonique (CO2). Echanges gazeux dans une alvéole pulmonaire Source : I.1 Le dioxygène, indispensable à la vie Le dioxygène O2, représente 21% environ des gaz atmosphériques. On lui attribue principalement deux origines : - Une origine photosynthétique, dues aux cyanobactéries et, plus tard aux végétaux chlorophylliens, - Une origine atmosphérique, par décomposition de la haute atmosphère de molécules d eau sous l effet des rayonnements solaires et cosmiques. Le dioxygène est consommé au cours de la respiration aérobie par un très grand nombre d organismes terrestres et aquatiques. 6

8 I.2 Le dioxygène dans l eau La molécule d O2 est soluble dans l eau, à des concentrations environs 30 fois plus faibles que dans l air. La teneur en O2 de l eau résulte d un équilibre entre : - Les échanges gazeux avec l atmosphère : ceux-ci dépendent du brassage et du degré de saturation du milieu aquatique ; Les échanges entre l atmosphère et la masse d eau s effectuent plus aisément dans les eaux turbulentes que dans les eaux stagnantes ; - La production de O2 au cours de la photosynthèse : généralement, la couche euphotique (couche où l incidence lumineuse est suffisante pour permettre la photosynthèse) est sujette à une importante production d 02 ; Parfois, on peut même observer des sursaturations temporaires d oxygène lors de l absence de brassage de l eau par le vent. Dans les zones les plus profondes, la teneur en 02 est souvent plus faible, car les processus respiratoires l emportent sur la photosynthèse, et l on peut même atteindre des conditions anaérobies. - La consommation par les organismes hétérotrophes et par la matière organique en décomposition ; La concentration de l O2 dans l eau est également influencée par un paramètre important : la température : Température 0 C 15 C 30 C Taux d oxygène 14,5 mg/l 10 mg/l 7,5 mg/l Taux de dioxygène (en mg/l) en fonction de la température de l eau Cette différence de solubilité explique en partie que les eaux tropicales, plus chaudes, sont globalement moins oxygénées que les eaux tempérées. De plus, les échanges gazeux de l eau avec l atmosphère dépendent du brassage et du degré de saturation du milieu. La teneur en oxygène d un milieu aquatique peut donc considérablement varier dans le temps et dans l espace, avec des conséquences importantes sur la distribution des organismes. 7

9 LE SAVIEZ-VOUS? Le taux d oxygène varie selon la température de l eau et les échanges entre l eau et l atmosphère. Plus la température sera basse et l eau agitée, plus le taux d oxygène dans l eau sera fort. C est pourquoi une eau fraiche et cascadante est mieux oxygénée qu une eau calme. LE SAVIEZ-VOUS? Les champignons, tout comme les végétaux, respirent par simple échanges gazeux. Dans un milieu sans oxygène, certains champignons peuvent également utiliser la fermentation (respiration anaérobie). C est le cas de levures. II. 8

10 II. RESPIRER DANS L EAU OU DANS L AIR Tous les êtres vivants aérobies, qu ils soient aériens ou aquatiques, respirent grâce au dioxygène (02) présents dans leur milieu de vie. L eau et l air présentent des caractéristiques physico-chimiques bien distinctes : densité, viscosité, concentration en éléments dissous tous ces paramètres influencent les stratégies vitales des organismes qui peuplent ces milieux. II.1 Respirer dans le milieu aquatique Même dans le milieu aquatique, la respiration résulte d un échange gazeux. Le travail respiratoire est réduit chez les animaux aquatiques car leurs mouvements sont unidirectionnels. Chez les poissons, les mouvements respiratoires se font au niveau des joues appelées opercules. Lorsque sa bouche est ouverte, les fentes situées à l arrière des opercules (ouïes) sont fermées. A l inverse, lorsque la bouche se ferme, les ouïes s ouvrent. Tilapia Gris LE SAVIEZ-VOUS? On dit souvent de la forêt qu elle est le poumon de la Terre. Pourtant, c est de l océan que la majorité du dioxygène atmosphérique est produite. Le phytoplancton océanique constitue une biomasse bien plus importante que celle des forêts. Ce sont ces algues minuscules qui non seulement le premier producteur de O2 de la planète, mais également le principal recycleur de CO2 ; Ceci dit, cela n empêche en aucune façon de lutter contre la déforestation, la biodiversité inestimable qu elle abrite mérite d être protégé. 9

11 II.2 Respirer dans un milieu aérien Le milieu aérien apparaît beaucoup plus favorable à la prise de dioxygène que le milieu aquatique. En effet : - La concentration en O2 de l air est environ 30 fois plus importante que celle de l eau ; - La diffusion de gaz est nettement plus rapide dans l air que dans l eau (d un facteur de environ) - La densité et la viscosité de l air sont beaucoup plus faibles que celles de l eau (de facteurs respectifs 800 et 50) Ces éléments indiquent que l O2, en milieu aérien, est plus disponible, et d accès plus aisé qu en milieu aquatique. On observe également que les mouvements respiratoires en milieu aérien sont souvent bidirectionnels, tandis que dans l eau, ils sont unidirectionnels : le travail ventilatoire est ainsi réduit chez les animaux aquatiques. Les milieux aériens présentents des limites non négligeables, pour la plupart résolus au cours de l évolution. Le problème majeur est celui de la déshydratation mais il en existe d autres tels que : - Les variations de température : en milieu aérien, elle varie de -20 C à 40 C en moyenne contre 0 C à 30 C en milieu aquatique ; - Le peu de portance du milieu terrestre ; - L accumulation du CO2 au niveau du sang : les espèces aquatiques possèdent des pressions partielles en CO2 sanguin beaucoup plus basses que les espèces terrestres car premièrement, la diffusion du CO2 dans l eau est beaucoup rapide que celle du dioxygène et, deuxièmement, les surfaces respiratoires sont plus facilement ventilées qu en milieu aérien. 10

12 LE SAVIEZ-VOUS? L évolution du taux de dioxygène dans l air est liée à celle de la vie en général. Son accroissement progressif est le fait des cyanobactéries, des organismes multicellulaires et des plantes. Son accumulation est à l origine de la couche d ozone qui, en protégeant la Terre des rayons ultraviolets, a permis à la vie de se développer hors de l eau. Sa stabilisation autour de 21% est également le fait de sa consommation par les êtres vivants. L oxygène ayant un pouvoir énergétique important, il est un poison pour les bactéries anaérobies (n utilisant pas d oxygène pour vivre). Le monde du vivant a répondu à ce problème. Comment? Par la respiration, cellulaire dans un premier temps, physiologique par la suite. Un équilibre efficace s est constitué entre les besoins en oxygène, sa combinaison avec d autres éléments, sa production et sa dangerosité. III. En effet, si l atmosphère contenait entre 28 et 30% d oxygène, le pouvoir énergétique de l oxygène conduirait, par exemple, à l embrasement des forêts à l approche d une source de chaleur. En conclusion, l air est plus favorable que l eau en ce qui concerne la prise de dioxygène, 11

13 III. LA REPIRATION CHEZ LES ANIMAUX AQUATIQUES Coraux, méduses, oursins, mollusques, poissons, mammifères les animaux aquatiques représentent une incroyable diversité. Cette diversité de formes, de comportements et de stratégies évolutives se rencontrent aussi à l échelle des fonctions biologiques. Dans le cas de la respiration, que ce soit de manière rudimentaire ou au contraire par le biais d organes très élaborés, les animaux aquatiques se sont adaptés aux caractéristiques du milieu à travers des stratégies très variées. Le plus simple parmi celle-ci est de respirer directement à travers la peau, cependant, au fil de l évolution, les organes respiratoires se sont complexifiés, par une augmentation et une optimisation de la surface d échange entre le milieu intérieur et l environnement extérieur. Chez les animaux dotés d un appareil circulatoire, la membrane respiratoire est constituée d un épithélium unicellulaire très richement vascularisé. III.1 Les différents systèmes respiratoires Type d échanges Milieu Exemple TEGUMENT BRANCHIES SYSTEME TRACHEEN TRACHEOBRANCHIES POUMON AERIEN Eau Eau Air Eau Air Oligochètes Polychètes, mollusques, poissons Arachnides, insectes Larves d insectes Gastéropodes pulmonés, vertébrés tétrapodes 12

14 Les champions d apnée LE SAVIEZ-VOUS? IV. La plupart des humains, mêmes les plongeurs expérimentés, ne peuvent retenir leur respiration plus de 2 à 3 minutes, et ils n arrivent à nager qu à des profondeurs maximales de 20m environ. Que penser alors du Phoque de Weddell, cet habitant de l Antarctique plonge couramment à des profondeurs comprises entre 200 et 500m, et, il y reste immergé en moyenne 20min. L éléphant de mer, quant à lui, peut atteindre 1500m de profondeur et y rester près de deux heures! 13 Source :

15 IV. LA RESPIRATION TEGUMENTAIRE IV.1 Définition La respiration cutanée ou respiration tégumentaire, est basée sur des échanges directs à travers la peau, qui constitue la surface respiratoire. Celle-ci doit être suffisamment étendue pour alimenter tout l organisme en O2 et pour éliminer le CO2 ; Ainsi, certains animaux possèdent des surfaces dédiées à la respiratoire tégumentaire, et d autre utilisent pour cela toute la surface de leur peau. IV.2 Comment fonctionne-t-elle? De manière générale, les animaux ayant recours à la respiration tégumentaire possèdent un métabolisme peu important. En effet, les échanges gazeux sont limités par la faible surface respiratoire. Cette limitation est d autant plus forte lorsque le tégument joue un rôle de protection. Ce problème de diffusion entre le milieu intérieur et le milieu extérieur peut être résolu grâce à différentes adaptations : - Amincissement des membranes : chez certaines espèces d échinodermes par exemple, on trouve des zones d amincissement tégumentaire au niveau de la surface dorsale (papules) et des podias (système ambulatoire) où s effectuent les échanges respiratoires. - Phénomène de convection interne et ou externe qui augmente la surface d échange ; - L appareil respiratoire, lorsqu il est présent peut également participer au transport gazeux (chez les lombrics par exemple) La diffusion des gaz à travers le tégument externe ou directement à travers les cellules suffit à assurer les besoins respiratoires chez les diploblastiques (cnidaires, porifera ), mais également chez les triploblastiques au métabolisme peu actif (exemple : rotifères). 14

16 Chez le lombric : L épiderme de la peau est constitué d une seule couche de cellule lubrifiée en permanence d un mucus perméable à l oxygène et au dioxyde de carbone. La respiration s effectue par échange gazeux à travers cette pellicule d humidité. Les mitochondries des cellules fixent l oxygène de l air vers les capillaires sanguins qui abondent à la surface de la peau. L hémoglobine rouge clair du sang transporte l oxygène à toutes les cellules de l organisme. La respiration tégumentaire est parfois un complément Chez certains vertébrés, elle intervient en complément de respiration branchiale : - Au stade larvaire chez de nombreuses espèces de poissons, - Au stade adulte chez certains poissons (truite, anguille par exemple) - Chez certains batraciens (grenouille rousse par exemple) qui hibernent en s enfouissant dans la vase. Cette stratégie suffit même à couvrir l ensemble des besoins respiratoires. Ou parfois, le seul moyen de respirer! D autres amphibiens dépourvus de branchies et de poumons utilisent exclusivement la respiration cutanée. C est le cas de la salamandre, des lombrics, des méduses et des coraux IV.3 Ils ont recours à la respiration tégumentaire Chaetognathe Némertien V. Echinoderme Pogonophore Rotifères Plathelminthe 15

17 V. LA RESPIRATION TRACHEENNE V.1 Définition La respiration trachéenne est le mode de respiration des insectes et de certains autres arthropodes tels que les myriapodes (mille-pattes). V.2 Comment fonctionne-t-elle? L appareil respiratoire est formé de tubes ramifiés appelés trachées, qui s ouvrent à l extérieur par des stigmates et se terminent par des tissus. Ce système est totalement indépendant du système circulatoire. L O2 pénètre par les stigmates et se rend directement via le réseau trachéen, aux cellules qui l utilisent. Les trachées servent également pour le rejet du CO2 ; Chez les espèces de petites tailles, dont le métabolisme est peu élevé, les échanges respiratoires sont passifs : la circulation de l air dans les trachées résulte d un simple phénomène de diffusion. En revanche, les insectes aériens de grande taille ou les espèces actives effectuent des mouvements ventilatoire qui améliorent la circulation en oxygène : les trachées sont en relation avec les muscles locomoteurs, ce qui accroit la circulation de l air. L expiration est active et se fait grâce à la contraction des muscles abdominaux dorsaux et ventraux qui font diminuer le volume de la cavité viscérale et donc, d expulser l air à l extérieur. L inspiration est passive. Elle résulte du relâchement de ces mêmes muscles. Souvent, l air expiré par des stigmates abdominaux. La ventilation est rendue plus efficace par une brève fermeture des stigmates expirateurs après le mouvement d inspiration, ce qui augmente la pression dans les tranchées. 16

18 La respiration chez les insectes Source : V.3 Ils ont recours à la respiration trachéenne Papillon Demoiselles Criquet Scorpion 17

19 VI. LA RESPIRATION BRANCHIALE V.4 Définition La branchie, interne ou externe est une structure offrant une surface d échange considérable dans un volume relativement restreint. Elle peut être pennée, lamellaire ou filamenteuse, mais elle est généralement plissée et très vascularisé. V.5 Comment fonctionne-t-elle? La diffusion des gaz respiratoires peut être facilitée par des mouvements ventilatoires, provoqués par le déplacement des branchies (cas des branchies externes) ou la contraction de la région qui les contient (mouvement de la cavité buccopharyngée chez les téléostéens). Ils peuvent aussi découler des mouvements de l animal (mouvement de la nage des requins). Ces mouvements présentent l intérêt d être ajustables en fonction des besoins de l animal. Chez les espèces dotées d un système circulatoire à contre-courant du sang et de l eau permet une meilleure efficacité d extraction de l O2 de l eau (augmentation des gradients de concentration). Les branchies sont utilisées par la plupart des animaux aquatiques (des Annélides aux Poissons en passant par les Crustacés). 18 Branchies chez le Tilapia (Dissection ARDA)

20 V.6 Les branchies externes Il s agit de branchies pennées, généralement considérées comme primitives. Répandues chez les invertébrés, elles n hésitent chez les vertébrés adultes que chez quelques espèces de protoptères et chez quelques urodèles. Elles se rencontrent également à titre transitoire chez certains vertébrés à l état larvaire (amphibiens et certains poissons). Chez certains insectes aquatiques, ces branchies externes peuvent être couplées au système trachéen, on parle alors de trachéobranchies. Les mouvements nécessaires au renouvellement de l eau au niveau de ces branchies (ventilation) sont obtenus par des mouvements du corps ou des arborescences branchiales elles-mêmes. Ceci limite leur développement, la résistance de l eau aux mouvements devenant vite très grande. Larve d éphémère et trachéobranchies 19

21 V.7 Les branchies internes Dans la plupart des cas, les branchies sont logées dans les cavités branchiales. Celles-ci présentent des avantages notables par rapport aux branchies externes : protection, possibilité de réaliser, dans la cavité branchiale, un débit d eau important et ajustable en fonction des besoins. On retrouve ce type de branchies chez différents crustacés et mollusques ainsi que chez tous les poissons. Chez les invertébrés, les branchies sont des excroissances tégumentaires lamellaires ou filamenteuses ; Chez les poissons, elles sont toujours lamellaires et d origine endoblastique. 20

22 VII. LA RESPIRATION PULMONAIRE VII.1 Définition Certains animaux possèdent des organes spécifiquement dédiés à la respiration : les poumons. En général, la taille et la complexité des poumons dépendant du métabolisme de l animal, et donc de la vitesse de ses échanges gazeux. Par exemple, à taille équivalente, les poumons d un endotherme (animal régulant sa température corporelle) ont une plus grande aire d échange que les poumons d un ectotherme (animal dont la température corporelle est la même que celle de l extérieur). Les poumons des premiers vertébrés terrestres sont simples et formés d une seule cavité ; ils sont dits unicavitaires. Chez les animaux plus évolués, les poumons deviennent pluricavitaires avec une structure alvéolaire qui permet d augmenter considérablement la surface d échange. L épithélium du poumon, qui constitue la surface respiratoire, n est pas en contact direct avec toutes les parties du corps : c est donc le système cardio-vasculaire qui assure le transport des gaz entre les poumons et le reste de l organisme. Un réseau dense de capillaires est situé sous l épithélium. VII.2 Le mécanisme respiratoire La ventilation pulmonaire est réalisée par des phénomènes d expansion et de rétractation de la cage thoracique. Les mouvements respiratoires sont obtenus par des contractions du diaphragme et des muscles costaux. Ils créent des dépressions et surpressions qui provoquent l entrée (inspiration) et la sortie (expiration) d air par la trachée. Le rôle majeur de ce «va-et-vient mécanique» est l assurance de disposer de l oxygène nécessaire et de pouvoir évacuer le dioxyde de carbone excédentaire. 21

23 L inspiration permet d amener l oxygène de l air dans les alvéoles des poumons via la trachée, puis, les bronches et les bronchioles. Le passage des gaz à travers la membrane ne requiert aucun processus actif. Il se fait tout simplement sous l action de différences de concentrations entre le sang et l air en tendant à égaliser les grandeurs : quand l oxygène a une concentration plus élevée à l intérieur des poumons que dans l organisme, il pénètre dans le sang. Une fois dans le sang, l oxygène est transporté jusqu aux différents organes. L élimination du CO2 se fait également par voie sanguine, des organes vers les poumons. Les organes respiratoires Dans des conditions normales, les poumons ne se vident jamais complètement, et ne se remplissent pas totalement d air nouveau à chaque cycle respiratoire. 22

24 De ce fait, l air qui inhalé est mélangé à un volume d air résiduel pauvre en O2 ; par conséquent, la concentration maximale de O2 dans les alvéoles est très inférieure à celle de l atmosphère. Bien que cela vienne limiter les échanges gazeux, le CO2 contenu dans l air résiduel est essentiel à la régulation du Ph du sang et à la fréquence respiratoire des Mammifères. Certains poissons comme les dipneustes respirent directement l air avec des poumons : ce sont des poissons pulmonés. Il s agit d une adaptation à la vie dans une eau pauvre en O2 ou à des séjours prolongés hors de l eau (par exemple lorsque le niveau d une mare s abaisse) Chez les oiseaux : Le système pulmonaire est différent puisque les poussins sont tubulaires et constitués de parabronches. La présence de sacs aériens permet de produire un flux d air permanent pour répondre à la forte demande en oxygène durant le vol. Ce système assure une surface d échange pratiquement 10 fois supérieure à celle obtenue chez les mammifères à taille comparable et permet un renouvellement total de l air au niveau des surfaces d échanges. Le rendement est également amélioré par une disposition dite à «courants croisés» des flots de sang et d air au niveau des parabronches. 23

25 Chez les araignées : Les araignées aussi utilisent la respiration pulmonaire : chez la plupart des espèces, les échanges gazeux se font dans des poumons lamellaire, qui sont constitué d un ensemble de lamelles empilées et contenues dans une chambre interne (ou sac pulmonaire), très semblables aux branchies. Source : 24

26 VIII. LA RESPIRATION DES VEGETAUX Les voies métaboliques de la respiration des végétaux ont lieu à l intérieur des cellules, au niveau des mitochondries. La respiration consiste essentiellement en une oxydation des aliments (glucides, mais surtout lipides et protéines si les glucides viennent à manquer) fragmentés sous l influence d enzymes. Elles libèrent de l énergie utilisable par la plante et se manifeste extérieurement par la pénétration d oxygène et le rejet de gaz carbonique. Ces échanges gazeux se font par le biais des stomates (petits pores situés à la surface des feuilles) qui s ouvrent et se ferment selon les besoins. Les stomates permettent également la photosynthèse. Stomates En matière de pollution, on a longtemps ignoré l environnement intérieur où nous passons une bonne partie de notre temps. Il est aujourd hui acquis que nos logements sont autant pollués voir plus, que l environnement extérieur. Les matériaux que nous utilisons pour la construction, l aménagement et l entretien des bâtiments émettent des polluants qui nuisent à notre santé. Les plantes d intérieurs peuvent jouer un rôle contre cette pollution. Elles font discrètement le ménage en absorbant les produits chimiques présents dans l air que nous respirons. 25 LE SAVIEZ-VOUS?

27 XI. L EAU ET L AIR, DEUX MILIEUX COMPLEMENTAIRES POUR CERTAINES ESPECES Certaines espèces animales sont dotés d organes respiratoires leurs permettant de respirer à la fois dans le milieu aquatique et le milieu aérien, ce qui leur permet d occuper deux milieux de vie à la fois. Dans l eau, il s agit de la respiration cutanée et branchiale Dans l air, la respiration trachéenne et pulmonaire XI.1 Ils vivent dans l eau mais respirent de l air Certains animaux possèdent donc des organes permettant de respirer dans l air bien qu ils vivent sous l eau. Leur milieu de vie n est pas leur milieu de respiration. Les dauphins par exemples possèdent des poumons. Ils sont donc obligés de remonter respirer en surface. C est le cas pour tous les mammifères qui vivent dans l eau, mais aussi pour les tortues non terrestres. Chez certains insectes aquatiques, des adaptations ont également été mises en place : - Le dytique possède des trachées qui s ouvrent à l extérieur grâce aux stigmates situées à l arrière de sa carapace. Celui-ci doit remonter en surface pour respirer et pour alimenter des réserves d air situées en périphérie des stigmates, ce qui lui permet également de respirer sous l eau. - L argyronète, araignée aquatique à la respiration pulmonaire aérienne, se construit une bulle d air sous l eau pour pouvoir respirer. 26

28 XI.2 Ils peuvent vivre dans l air mais ils respirent dans l eau A l inverse, des espèces qui vivent dans l eau sont parfois soumises à des périodes de sécheresse : - La patelle, ou chapeau chinois, reste bien accrochée sur les rochers à marée basse, pour ne pas perdre la réserve d eau qu elle s est constituée dans sa coquille ; - L arénicole ou ver de vase, crée un tunnel dans le sable qu il ferme aux extrémités pour garder l eau qu il contient ; - Le bigorneau possède un opercule lui permettant de fermer hermétiquement sa coquille pour retenir l eau ; - Les larves d insectes s enfouissent profondément dans la vase encore humide lors des périodes de sécheresse et réduisent au maximum leur métabolisme pour survivre. Bigorneaux Tortue marine Dauphins Argyronète 27 Dytique

29 28 ARDA- Association Réunionnaise pour le Développement de l Aquaculture Ecole de l eau BP 16 ZI Les Sables ETANG SALE Tel : Fax : Mail : ecoledeleau-arda@orange.fr Website :