Les animaux présentent leur surface d’échange de quatre grandes façons :
- les poumons : des poches remplies d’air repliées à l’intérieur du corps, ventilées par des mouvements respiratoires — mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens adultes ;
- les branchies : des surfaces plumeuses tenues à l’extérieur ou au bord du corps, lavées par un courant d’eau — poissons (Exercice 26.11), têtards, nombreuses larves aquatiques, moules ;
- les trachées : un réseau de fins tubes à air conduits depuis des ouvertures réparties sur le corps jusqu’à chaque organe — les insectes ; l’air est livré à domicile, en grande partie sans l’aide du sang ;
- la respiration cutanée : toute la peau humide comme surface d’échange — le ver de terre entièrement ; les amphibiens en gros complément de leurs poumons rudimentaires.
Exemples
Exemple 47.3 (Voir tourner les machines)
Chaque machine montre son rythme. La bouche et les opercules de la truite pompent en alternance régulière — l’eau entre par la bouche, passe sur les branchies, ressort sous les opercules. L’abdomen de la sauterelle au repos bat — il pompe ses tubes à air. La gorge de la grenouille palpite — elle pousse l’air dans ses poumons (aucune cage thoracique pour le faire). Seul le ver de terre ne montre rien : la respiration cutanée n’a aucun mouvement, et c’est justement pourquoi Définition 46.1 distinguait l’échange du pompage.
Exemple 47.5 (Deux vies, deux machines chez un même animal)
La grenouille parcourt tout le chapitre en une seule vie : des branchies quand elle est têtard (une machine d’habitante de l’eau, Exemple 8.7), des poumons plus une peau humide à l’âge adulte — les poumons rudimentaires, la peau assurant une bonne part du travail, surtout pendant l’hiver froid passé au fond de la mare (Exercice 38.11 : cette grenouille engourdie respire par la seule peau). La métamorphose reconstruit jusqu’à la machinerie respiratoire.
Exemple 47.6 (Respirer de l’air en vivant dans l’eau)
Les habitants de l’eau munis de poumons doivent faire la navette. Le dauphin et la baleine remontent souffler et inspirer (Exemple 44.5 : des poumons de mammifère, hérités d’ancêtres terrestres) ; la limnée grimpe à la surface pour refaire le plein ; le dytique emporte sous ses élytres une bulle d’air argentée — une bouteille de plongée, renouvelée en surface. Le milieu de vie se négocie ; celui de la machine, non.