Comment respire un poisson

Comme tous les autres groupes d'animaux, les poissons ont besoin d'oxygène dans leurs tissus pour survivre, répondant ainsi à leurs besoins énergétiques fondamentaux pour rester en vie.

Les poissons obtiennent l'oxygène de l'environnement extérieur par des branchies vascularisées, des poumons et même par la peau (chez les poissons sans écailles), ou par des structures respiratoires temporaires (comme le tissu du sac vitellin des embryons de poisson). D'autre part, le sang du système circulatoire des poissons joue également un rôle important dans les échanges gazeux, permettant le transport du dioxyde de carbone résultant des processus d'oxydation cellulaire, vers les branchies et autres structures respiratoires pour son élimination correcte de l'organisme.

Au long des paragraphes qui composent cet article, nous examinerons en détail le rôle joué par les branchies et les poumons dans le système respiratoire des poissons, ainsi que les caractéristiques du processus complexe de la respiration.

Il existe différents types structurels de branchies chez les poissons, en fonction du groupe auquel ils appartiennent, et ils peuvent être classés comme suit : agnathes (poissons sans mâchoires : lamproies et myxines), chondrichtyens (poissons cartilagineux : requins et raies) ou ostéichtyens (poissons osseux : comme le saumon et le thon).

Ils ont tous en commun la présence de fentes branchiales comme organes respiratoires externes, consistant généralement en une seule fente de chaque côté de la tête, devant la nageoire pectorale du poisson. Ces branchies sont composées de filaments épidermiques très fins, adaptant la structure de nombreux plis riches en vaisseaux sanguins.

L'importance des branchies pour le bon fonctionnement du processus respiratoire est vitale pour la survie de tous les poissons. Dans la section consacrée à l'explication du système respiratoire des poissons, nous examinerons plus en détail le fonctionnement des branchies.

Connaissez-vous les différents poissons vivant dans les eaux douces ? Dans cet autre article ProjetÉcolo, nous vous parlons de différentes espèces et groupes de poissons d'eau douce.

Les poissons ont développé différents mécanismes pour obtenir de l'oxygène présent dans l'air lorsque les quantités d'oxygène dans l'environnement aquatique sont rares ou insuffisantes, et pour ainsi répondre à leurs besoins énergétiques vitaux. Les poumons (et parfois la vessie gazeuse) sont les principales structures internes adaptées à cette respiration aérienne, présente chez de nombreux poissons tropicaux d'eau douce et certains poissons d'eau salée, au moment d'aller chercher une bouffée d'air hors de l'eau.

Ainsi, les poumons des dipneustes - ou aussi appelés poissons pulmonés - ont la même fonction respiratoire que les poumons des autres groupes d'animaux vertébrés qui prélèvent l'oxygène de l'air. Ainsi, les poumons présentent du septum internes et des aspérités qui divisent les espaces retenant l'air en compartiments plus petits, se terminant par des sacs alvéolaires recouverts par de nombreux vaisseaux sanguins.

Les muscles lisses des poumons des poissons qui respirent hors de l'eau permettent au mécanisme respiratoire d'acheminer et de distribuer l'air dans le poumon. Par ailleurs, les poissons sont alimentés en sang dans leurs poumons par leur dernière artère branchiale efférente, le sang oxygéné retournant ensuite des poumons au cœur.

Vous seriez très certainement intéressé d'en apprendre plus sur les dipneustes ou aussi appelés poissons pulmonés : caractéristiques, habitat et comportement, que vous pouvez retrouver dans cet autre article ProjetÉcolo.

Le processus de base qui se déroule dans le système respiratoire des poissons commence par l'absorption de l'oxygène présent dans l'eau par les filaments lamellaires des branchies. Cette absorption d'oxygène est à son tour soutenue par la direction du flux sanguin du corps et par la circulation de l'eau dans l'environnement du poisson. Ainsi, le contre-courant du sang et de l'eau "respirable" maintient un léger gradient de diffusion dans les branchies pour permettre à l'oxygène de pénétrer et au dioxyde de carbone d'être libéré dans le corps du poisson.

Au début de l'inspiration, les couvertures protectrices des branchies se ferment hermétiquement et le poisson ouvre sa bouche, permettant à l'eau contenant de l'oxygène dissous de pénétrer dans la bouche. Grâce à la contraction de différents muscles, l'eau commence à s'écouler à travers les lamelles branchiales, la cavité buccale fonctionnant désormais comme un système de pompage, empêchant ainsi l'eau de s'écouler hors de la bouche.

Ensuite, les volets de l'opercule et des branchies s'ouvrent et l'eau est expulsée du corps, l'empêchant de revenir par une valve orale.

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