Les branchies 3

Une troisième caractéristique importante des branchies est le maintien d’un flux d’eau constant. En effet, la cavité buccale et la cavité pharyngienne (ou branchiale) travaillent de concert, et forment ainsi une double pompe.

L’eau entre dans la bouche, celle-ci se ferme, la cavité buccale est ainsi comprimée, et l’eau sous pression va être poussée dans la cavité branchiale. Elle sortira ensuite par les fentes qui se trouvent derrière les branchies.

Le mécanisme est le suivant : un repli de la peau sur la mâchoire supérieure agit comme une valvule, en empêchant l’eau de s’échapper quand la cavité buccale est comprimée ; d’autre part, un repli recouvrant les branchies, ou opercule, empêche l’eau de refluer par l’arrière des branchies. Les deux pompes, cavité buccale et cavité branchiale, fonctionnant l’une après l’autre et non ensemble, le résultat est un flux d’eau continu à travers tout le système.

Chez de nombreux poissons de fond, comme les poissons plats, l’action aspiratrice de la cavité branchiale est plus importante que l’action comprimante de la cavité buccale. C’est probablement ce qui assure un flux long et stable à travers les branchies, et évite au maximum de troubler la vase ou le sable près du poisson.

1 Dissection d’une tête de saumon, Salmo salar, à gauche et d’une tête de roussette à droite, vues du dessous : (1) opercule ; (2) fentes branchiales ; (3) branchiospines ; (4) filaments branchaiaux ; (5) arcs branchiaux ; (6) pharynx.

Cette méthode très efficace a été élaborée à partir d’une autre, plus simple, que l’on ne retrouve actuellement que chez les agnathes. Chez ces poissons sans mâchoires, chaque branchie est une petite bourse branchiale, parcourue de capillaires sanguins.

Les lamproies possèdent sept paires de sacs s’ouvrant vers l’extérieur.

Nous en trouvons chez les myxines, entre cinq et quatorze paires. Chaque sac a son ouverture individuelle, sauf dans le genre Myxine où il n’y a qu’une ouverture commune. Les muscles se contractent, en augmentant ainsi la pression à l’intérieur des bourses, et celles-ci se vident. Quand les muscles se relâchent, le vide crée dans les bourses un appel d’eau et elle se remplissent à nouveau, en se dilatant.

Chez les requins et les raies, les branchies ressemblent assez bien à celles des agnathes, mais chaque arc est séparé du suivant par une cloison et chaque branchie a sa propre fente branchiale.

Normalement, il y a cinq branchies et cinq fentes branchiales de chaque côté (quatre chez les poissons osseux) ; toutefois, dans le genre Heptranchias, il y en a sept, et dans les genres Chlamidoselache, Hexanchus et Pliotréma, six ; Le squelette branchial des raies et des requins est cartilagineux, de même que les mâchoires et la tête, et l’élasticité propre au cartilage participe à l’action de la pompe branchiale. Le flux d’eau, dans ce cas, n’est probablement pas aussi régulier que chez les poissons osseux.

La majorité des poissons captent l’eau par la bouche. Les Myxines, cependant, emploient à cet effet une narine, reliée par un canal à l’extrémité antérieure du tube digestif. Les autres poissons qui possèdent des narines à ouverture interne sont les chimères et les dipneustes. Dans certains cas, ces narines sont doubles.

Chez les raies et chez quelques requins, le spiracle est utilisé pour l’admission de l’eau. Ce spiracle correspond à la première fente branchiale des poissons primitifs, mais il est perdu chez les chimères et la plupart des poissons osseux. Il se trouve derrière l’oeil. Ainsi chez la raie, qui a un corps plat, il est juste au sommet de la tête et peut baigner ainsi dans de l’eau propre ; si les raies qui vivent sur le fond prenaient l’eau par la bouche, le sable et la vase obstrueraient inévitablement les branchies.

La fréquence de respiration est liée à deux chose : à l’habitat du poisson, et à ses activités du moment. Une sorte d’équilibre doit être atteint, car une respiration rapide et l’absorption d’une grande quantité d’oxygène demandent de l’énergie. Au repos, la fréquence de respiration est basse, et chez les poissons sédentaires, peu actifs, les branchies et les filaments branchiaux sont relativement larges, adaptation normale à un mode de vie paisible. Chez plusieurs poissons rapides, la pompe est mise en œuvre de façon continue, excepté au repos, et l’eau circule librement de la bouche aux branchies. C’est le cas des thons, de quelques requins et des maquereaux qui, dit-on, meurent si on les empêche de se déplacer.

On a déjà mentionné la faible quantité d’oxygène dissous dans l’eau. En fait, peu d’habitats aquatiques contiennent 1 % d’oxygène et la concentration en oxygène des couchez inférieures des océans peut même être voisine de 0,025 %, les océans n’étant bien oxygénés que dans leurs couches supérieures. Le fait que les poissons, même dans ces conditions (même plus défavorables), ont suffisamment d’oxygène pour leurs besoins quotidiens, prouve, une fois de plus, l’efficacité de leur système branchial. Dans les eaux peu profondes, et spécialement dans les mares, les poissons remédient à la situation en avalant l’eau de la surface ou même en faisant directement usage de l’oxygène de l’air.