Les animaux aquatiques, comme les poissons, ont développé divers mécanismes pour obtenir de l'oxygène de leur environnement aquatique. Voici quelques façons dont les animaux aquatiques obtiennent de l’oxygène et survivent :
Branchies : Les branchies sont des organes respiratoires spécialisés que l'on trouve chez la plupart des animaux aquatiques, notamment les poissons, les crustacés et les mollusques. Les branchies sont composées de minces filaments ou de plaques qui augmentent la surface pour une absorption efficace de l'oxygène. Lorsque l'eau passe sur les branchies, l'oxygène se diffuse à travers les membranes branchiales jusque dans la circulation sanguine. Le sang oxygéné est ensuite pompé dans tout le corps, fournissant de l’oxygène à divers tissus et organes.
Poumons : Certains animaux aquatiques, comme les poissons-poumons et certaines tortues, possèdent des poumons similaires à ceux des vertébrés terrestres. Ils respirent l’oxygène atmosphérique en faisant périodiquement surface et en aspirant de l’air dans leurs poumons. Ces animaux peuvent temporairement retenir leur souffle ou alterner entre l'utilisation de branchies et de poumons, en fonction de la disponibilité d'oxygène dans l'eau.
Peau : Certains organismes aquatiques, comme certains amphibiens (comme les grenouilles) et certains vers aquatiques, dépendent de la respiration cutanée, où l'oxygène est absorbé directement par la peau. Leur peau est hautement vascularisée, permettant à l'oxygène de se diffuser dans la circulation sanguine. Cette méthode de respiration est souvent complétée par d’autres mécanismes respiratoires, comme les branchies ou les poumons.
Structures respiratoires spécialisées : Certains insectes aquatiques et arachnides possèdent des structures respiratoires uniques pour obtenir de l’oxygène. Par exemple, les nymphes des libellules possèdent des organes respiratoires spécialisés appelés branchies trachéales, situés sur leur abdomen et leur permettant d'absorber l'oxygène de l'eau. Les punaises d'eau et certains coléoptères utilisent des structures en forme de tuba pour accéder à l'air atmosphérique tout en restant immergés sous l'eau.
Adaptations d'échange d'oxygène : Les animaux aquatiques ont souvent des adaptations pour améliorer leur absorption d’oxygène et conserver leur énergie. Ces adaptations peuvent inclure :
- Échange à contre-courant : Dans les branchies, la disposition des vaisseaux sanguins crée un système d’échange à contre-courant. Alors que l’eau oxygénée circule dans une direction sur les branchies, le sang désoxygéné circule dans la direction opposée. Cela maximise la diffusion de l'oxygène dans la circulation sanguine tout en minimisant la perte d'oxygène dans l'eau.
- Augmentation de la surface branchiale : De nombreux animaux aquatiques ont développé des branchies dotées de structures complexes, telles que des lamelles ou des filaments, qui augmentent la surface disponible pour l'absorption de l'oxygène.
- Réduction du taux métabolique : Certains animaux aquatiques, tels que les créatures des grands fonds vivant dans des environnements pauvres en oxygène, ont évolué pour avoir des taux métaboliques plus faibles. Cette adaptation conserve l'oxygène dans les situations où la disponibilité en oxygène est limitée.
En possédant des structures respiratoires spécialisées, des mécanismes efficaces d’échange d’oxygène et des adaptations pour conserver l’oxygène, les animaux aquatiques sont capables d’extraire l’oxygène de leur environnement aquatique et de prospérer dans leurs écosystèmes respectifs.