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Pourquoi les poissons ouvrent-ils et ferment-ils sans cesse la bouche ?

Ont-ils des poumons comme nous ?

Nous allons explorer leur manière de respirer sous l’eau et comprendre pourquoi ils ne peuvent pas vivre hors de l’eau.

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Les branchies permettent aux poissons d’extraire l’oxygène de l’eau pour respirer.

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Les branchies fonctionnent comme des filtres. Lorsque l’eau entre dans la bouche du poisson, elle passe sur ses branchies, et l’oxygène dissous est absorbé dans son sang

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Organes respiratoires chez les animaux - Les branchies chez les poissons -

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Les poissons des récifs coralliens
Aspects de la biologie des poissons

Les poissons comme tous les animaux respirent

Respirer dans l'eau sans faire de bulles

Les poissons comme tous les animaux respirent c'est à dire absorbent l'oxygène (O 2 ) dissous dans l'eau et rejettent du dioxyde de carbone (CO 2 ) qui est également dissous dans l'eau. Ainsi, les poissons ne font pas de bulles en respirant.

Cependant, l'O 2 dans l'eau est 35 fois moins disponible que dans l'air, et la teneur en O 2 de l'eau décroît quand la température augmente.

Pour des besoins en O 2 équivalents à ceux d'un animal terrestre, un poisson devra brasser 35 fois plus d'eau à travers ses branchies que son homologue de l'air dans ses poumons.

A cela, il faut ajouter que l'eau est mille fois plus dense que l'air.

Au final, la respiration d'un poisson représente 30% de ses dépenses énergétiques. Certains poissons utilisent leur déplacement pour créer le mouvement d'eau dont ils ont besoin.

1L air = 1,3G/L

1L eau = 1000G = 1KG

La circulation de l'eau

L'eau est absorbée par la bouche et ressort par les ouies après avoir traversé le rideau de branchies

Si on soulève l'opercule, on peut voir dans la cavité branchiale, les branchies colorées en rouge car les vaisseaux sanguins y sont très nombreux.

Organisation de l'appreil branchial au niveau de la tête (poisson osseux)

Les différentes étapes de la circulation de l'eau

La bouche étant ouverte, la cavité buccale se dilate et se remplit par l'abaissement de son plancher.

Puis la bouche se ferme et le relèvement du plancher de la bouche chasse l'eau vers les fentes branchiales, l'eau pénètre dans la cavité branchiale :

la cavité branchiale se contracte et l'opercule se soulève d'où sortie de l'eau.

Les branchies : une surface d'échange considérable

Chaque branchie, constituée de deux lames ( = feuillets), est soutenue par un arc branchial ( = os branchial), des rangées de branchiospines ( petites épines ) permettent de retenir des particules alimentaires dans le pharynx.

Une branchie est constituée de deux lames ( = feuillets)

Détail de l'arc branchial portant des branchiospines

Chacune des lames branchiales est constituée de nombreux filaments branchiaux, potant transversallement de très fines lamelles branchiales fortement irriguées.

Chaque lame est constituée de filaments

Détail des filaments : on aperçoit une striation transversale
qui correspond à des lamelles

Sur la photo ci-contre, à un plus fort grossissement, on peut distinguer sur chaque filaments les lamelles

Cette structure, filamenteuse et lamellaire, de la branchie augmente considérablement la surface disponible pour les échangespar rapport à une simple lame branchiale. Cette surface est d'autant plus importante que l'espèce considérée est active.

Les échanges respiratoires entre l'eau et le sang

* C'est au niveau des lamelles que s'effectuent les échanges entre le sang et l'eau. ; le sang pauvre en O2 et enrichi en CO2 est conduit aux branchies par l'artère afférente. Cette dernière émet une artériole dans chaque filament : des capillaires parcourent chaque lamelle branchiale.

* Les échanges gazeux sont particulièrement efficaces grâce à une circulation de l'eau en sens inverse du sang dans la lamelle branchiale ( système à contre-courant ). Ainsi, il existe toujours une différence de concentration en O 2 entre l'eau et le sang favorisant sa diffusion depuis l'eau vers le sang.

Système à courant parallèle :

Le gradient de concentration en O2 est très fort au départ mais s'équilibre rapidement si bien que la teneur en O2 atteinte dans les capillaires est moins élevée que précédemment

Système à courant parallèle

Système à contre-courant

Il y a maintien d'un gradient de concentration entre le sang et l'eau ce qui permet le passage du O 2 depuis l'eau vers le sang sur tout le parcours des capillaires sanguins dans la lamelle branchiale.

Ainsi 4/5 de l'O 2 dissous dans l'eau peut être extrait par la branchie.

Système à contre-courant

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Branchie et systéme respiratoire d'un poisson (arc branchial, branchiospine)

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Les poissons des récifs coralliens Aspects de la biologie des poissons Les poissons comme tous les animaux respirent Respirer dans l'eau sans faire de bulles Les poissons comme tous les animaux respirent c'est à dire absorbent l'oxygène (O 2 ) dissous dans l'eau et rejettent du dioxyde de carbone (CO 2 ) qui est également dissous dans l'eau.

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Tous les poissons n’ont pas les mêmes branchies ! Découvrez comment leur environnement influence leur manière de respirer

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"Plongée dans le Monde des Poissons : Diversité et Adaptations"

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Les adaptations des branchies selon l'environnement

Poissons d'eau douce

Exemple : Poisson rouge.

Adaptation : Les poissons d'eau douce vivent dans des environnements où l'oxygène dissous est souvent faible. Leurs branchies sont très efficaces pour extraire un maximum d'oxygène.

Fait intéressant : Les poissons rouges peuvent ralentir leur métabolisme pour économiser de l'énergie lorsque l'oxygène est rare.

Poissons d'eau salée

Exemple : Poisson-clown (habitant des récifs coralliens).

Adaptation : Dans l'eau salée, les poissons doivent aussi gérer l'excès de sel. Leurs branchies jouent un rôle dans l'expulsion de ce sel pour maintenir leur équilibre interne.

Fait intéressant : Les poissons des récifs ont souvent des branchies plus petites, car l’eau chaude contient moins d’oxygène.

Poissons des grands fonds

Exemple : Poisson lanterne.

Adaptation : Ces poissons vivent dans des zones où la lumière est quasi absente et où l'oxygène est faible. Leurs branchies sont particulièrement larges pour capter un maximum d’oxygène dans l’eau.

Fait intéressant : Certains poissons des grands fonds produisent leur propre lumière grâce à la bioluminescence.

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2mn pour comprendre " Montage Pourquoi les poissons respirent ils sous l'eau " du 04 Juin 2021

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"Soufflez dans un verre d’eau avec une paille et observez les bulles. Ces bulles contiennent de l’oxygène, tout comme l’eau que les poissons utilisent pour respirer.