Comment les poissons respirent ?

Les branchies des poissons téléostéens, qui sont la plupart des poissons sauf les requins, les raies, les lamproies et les myxines, se trouvent situées de chaque côté de la tête. De l'extérieur, on peut voir la cavité operculaire, qui est la partie du "visage du poisson", qui s'ouvre vers l'extérieur et c'est ce qui reçoit le nom d'opercule. Dans chaque cavité operculaire, on trouve les branchies.

Les branchies sont soutenues par les arcs branchiaux, qui sont au nombre de quatre. Dans chaque arc branchial, il y a deux groupes de filaments qui sont disposés en forme de "V" par rapport à l'arc. Chaque filament se superpose aux autres filaments branchiaux formant ainsi une structure. À leur tour, ces filaments branchiaux ont leurs propres projections appelés lamelles secondaires. C'est ici où l'échange de gaz se produit : les poissons prennent oxygène et libèrent le dioxyde de carbone.

Le poisson prend de l'eau à travers de la bouche, et grâce à un processus très complexe, il libère l'eau à travers ses opercules, qui passe par les lamelles où l'oxygène est capté.

Il est intéressant de noter que les branchies d'un poisson ont une surface totale pouvant être bien plus grande que celle de sa peau. Cette augmentation de surface est cruciale pour permettre un échange gazeux efficace. De plus, l'eau qui passe par les branchies doit être continuellement renouvelée pour assurer un apport constant en oxygène, ce qui rend le mécanisme de respiration des poissons particulièrement adapté à leur environnement aquatique.

Image: http://www.lepoissonrouge.org/index.php/le-poisson-rouge/anatomie

Le système respiratoire des poissons est appelé pompe bucco-operculaire. Grâce à la première petite pompe qui exerce une petite pression, l'eau est envoyée à la cavité operculaire, qui, à son tour, et grâce à une pression négative, aspire l'eau de la cavité buccale. En bref et de manière résumée, la cavité buccale pousse l'eau vers la cavité operculaire et celle-ci l'aspire.

Pendant la respiration, le poisson ouvre la bouche et la zone où se trouve la langue descend. Cela permet à plus d'eau d'entrer car la pression diminue et l'eau de la mer à la bouche du poisson grâce à cette petite pente favorable. Ensuite, le poisson ferme la bouche et le sol buccal remonte ce qui fait augmenter la pression et qui fait passer l'eau vers la cavité operculaire, où la pression est mineure.

Puis, la cavité operculaire se contracte, ce qui oblige l'eau à passer par les branchies où va se produire l'échange de gaz. Quand le poisson ouvre à nouveau la bouche, une certaine quantité d'eau peut y rentrer de nouveau.

À cet égard, il est essentiel de comprendre que ce système de pompe bucco-operculaire est aussi un moyen d'éliminer efficacement le dioxyde de carbone, ce qui est crucial pour maintenir l'équilibre acido-basique dans le corps du poisson. De même, l'efficacité de ce mécanisme peut être influencée par divers facteurs environnementaux tels que la température et la salinité de l'eau, qui affectent la solubilité de l'oxygène.

Bien que cela puisse vous paraître contradictoire, l'évolution a provoqué l'apparition des dipneustes ou poissons pulmonés. Dans la phylogénie, ils sont classifiés dans la classe Sarcopterygii, parce qu'ils ont des nageoires lobées. On croit que ces poissons pulmonés sont très liés avec les premiers poissons qui ont donné naissance aux animaux terrestres. Il n'existe que six espèces connues de poissons pulmonés et on connaît leur état de conservation que pour certains d'entre eux. Certains n'ont même pas de nom commun.

Les espèces de poissons qui ont des poumons sont :

• Le dipneuste sud-américain (Lepidosiren paradoxa)
• Protopterus annectens
• Le protoptère éthiopien (Protopterus aethiopicus)
• Protopterus amphibius
• Protopterus dolloi
• Le dipneuste d'Australie (Neoceratodus forsteri)

Bien qu'ils puissent respirer de l'air, ces poissons sont liés à l'eau. Même lorsqu'il n'y a pas assez d'eau à cause des sécheresses, ils se cachent sous la boue pour protéger son corps avec une couche de mucus qu'ils peuvent fabriquer. Sans cette stratégie ils pourraient mourir car leur peau est très sensible à la déshydratation.

Il convient de noter que ces poissons pulmonés jouent un rôle clé dans notre compréhension de l'évolution des vertébrés. Par exemple, les mécanismes de respiration de ces poissons nous offrent des indices précieux sur la transition évolutive qui a permis à certains poissons de coloniser les environnements terrestres, ce qui a éventuellement conduit à l'apparition des amphibiens et autres animaux terrestres.

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