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45 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

 

RÉFÉRENCES :


• Bradley TJ. 2009. Animal Osmoregulation.


• Gullan PJ & Cranston P. 2004. The Insects: An Outline of Entomology, 3rd ed..


• Kennedy CH. 1922. The Homologies of the Tracheal Branches in the Respiratory System of Insects. Ohio Journal of Science 22, 84-89.

 

• Animal Physiology: Mechanisms and Adaptations, Eckert, 4th Edition, David Randall, Warren Burggren, Kathleen French, Freeman and Company

 

 

 

LIENS :


• Article Les poissons n’existent pas http://fish-dont-exist.blogspot.fr/2012/10/une-histoire-en-rester-mue.html


• Article Bioteaching http://bioteaching.wordpress.com/2012/11/26/how-do-insects-breathe-an-outline-of-the-tracheal-system/


• Article Aramel http://aramel.free.fr/INSECTES4ter.shtml

 

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43 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Mais alors, comment respire cette larve, vous demanderez-vous probablement… Et bien en pompant l’eau par l’anus pardi!

 

(Dragonfly-jetR http://ssaft.com/Blog/dotclear/public/Windows-Live-Writer/Un-TP-un-article_1242/Dragonfly-jetR_2.gif)

 

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41 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Et puis il y a les larves d’anisoptères (Libellules) chez qui on cache les branchies… dans une ampoule rectale!

 

(larve d'anisoptère)

 

 

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39 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Et si elles perdent leurs branchies, les sialis imago s’ornent par contre de jolies petites ailes fumées:

 

(Sialis adulte)

 

 

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37 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

 

En plus, ces branchies sont associées à des muscles et peuvent être battues dans l’eau pour réaliser un courant d’eau et favoriser l’oxygénation:

 

(L'éphémère ou mouche de mai)

 

Les adultes perdent systématiquement leurs branchies par contre. Pour l’éphéméroptère, on a déjà vu ce que ça donne dans mon précédent article sur les mues (et attention aux leurres!)

 

 

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35 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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On trouve par exemple des branchies en forme de feuilles sur l’abdomen des larves d’éphémères:

 

(Larve d'Éphémère)

 

 

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33 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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C’est vilain au début les chironomes… et en fait ça reste assez vilain au stade adulte:

 

(Chironomus plumosus)

 

Les tubules abdominaux de la larve de chironome s’appellent des branchies sanguines.

 

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31 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Les larves de chironomes par exemple n’ont pas de trachées et leur respiration se fait entièrement à travers la cuticule. Pour faciliter le transport gazeux à l’intérieur de la larve, elle possède même un pigment respiratoire apparenté à l’hémoglobine et qui lui donne sa couleur rouge:

 

(Chironome)

 

 

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29 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Le plus malin avec cette technique de la bulle d’air, c’est qu’il y a non seulement des échanges gazeux entre le système respiratoire trachéen de l’insecte et la bulle, mais il y a aussi des échanges gazeux entre la bulle et l’eau de la mare dans laquelle se trouve l’insecte! Et oui, contrairement à nos bouteilles de plongée, la bulle d’air n’est pas étanche et il peut y avoir des échanges gazeux entre l’air de la bulle et l’eau alentour. En temps normal, la quantité de dioxygène dans l’air est en équilibre avec celle trouvée dans l’eau. On dit en langage scientifique rébarbatif que leurs pressions partielles sont égales. Cette stabilité est maintenue par des échanges gazeux partant du milieu avec la pression partielle de dioxygène la plus forte vers le milieu avec la pression partielle de dioxygène la plus faible. Et bien lorsque le dytique respire depuis sa bulle d’air, il fait diminuer la pression partielle de dioxygène dans sa bulle. Le dioxygène dissous dans l’eau autour aura alors tendance à diffuser dans la bulle!

 

(Diffusion d'oxygène dans la bulle du dytique)

 

Pratique, non? Bon le truc ballot, c’est que l’air ne contient pas que du dioxygène et que la pression partielle des autres gaz va faire réduire progressivement la taille de la bulle et contraindre le dytique à renouveler sa bulle de temps à autres. C’est quand même pas mal sachant qu’un dytique peut rester plusieurs heures sous l’eau!

 

 

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27 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Chez la notonecte qui nage sur le dos, la bulle est capturée par sa partie dorsale:

 

(Notonecte)

 

 

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Mais bon, le scaphandrier, c’est marrant quelque temps, mais si on veut explorer le milieu aquatique un peu plus en profondeur, mieux vaut faire comme le commandant Cousteau et se munir de réserves d’oxygène portative!

 

(La bouteille de plongée)

 

 

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21 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Mais en passant par un stade pupal assez cracra (et qui explique bien l’appellation queue de rat):

 

(pupe d'eristale)

 

 

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44 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Les contractions de l’anus sont tellement efficaces pour pomper l’eau que les larves d’anisoptères peuvent s’en servir comme moyen de propulsion!

 

(dragonfly-w http://ssaft.com/Blog/dotclear/public/Windows-Live-Writer/Un-TP-un-article_1242/dragonfly-w_2.gif)

 

Étonnant, non? Mais surtout, une transition toute trouvée pour le dernier volet de cette palpitante série où nous aborderons le sujet de la locomotion des hexapodes. Mais en attendant, je vous laisse souffler un peu.

 

 

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42 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Du coup, pour contempler les branchies de cette larve, il faut effectuer une dissection de l’ampoule rectale:

 

(dissection de l'ampoule rectale d'une larve d'anisoptère)

 

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40 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Mais les branchies trachéennes ne se trouvent pas systématiquement sur les flancs de l’insecte et on peut les retrouver par exemple à l’extrémité de l’abdomen des larves de zygoptères (Demoiselles, agrions, qui portent donc des branchies anales au stade larvaire):

 

(larve de zygoptère avec trois branchies anales)

 

Les branchies, ce sont les trois ‘plumes’ qui garnissent l’anus de madame (ou monsieur)…

 

 

 

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38 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Ce système de branchie est assez répandu chez les insectes en fait. On en trouve par exemple chez les larves de Sialis:

 

(Larves de Sialis)

 

 

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36 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Cette fois-ci, ces branchies ne sont pas pleines de liquides avec de l’hémoglobine mais sont des extensions remplies de trachées! De véritables branchies trachéennes. Donc contrairement aux poissons pour qui les branchies servent à transférer du dioxygène dissous dans l’eau directement dans le sang, toujours à l’état dissous, les larves d’éphémères utilisent leurs branchies pour que le dioxygène dissous dans l’eau se transfère à l’état gazeux dans l’air contenu dans les trachées.

 

(Larve d'Éphémère)

 

 

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34 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Mais d’autres insectes possèdent des branchies bien plus spécialisées, un peu à la manière des branchies de poissons:

 

(Branchies de poisson chez Abe)

 

 

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Et puis pour faciliter les échanges gazeux, elle pare la partie terminale de son abdomen de splendides tubules, dernière tendance fashion chez les larves d’insectes… C’est aussi utile puisque les tubules augmentent la surface d’échange entre l’organisme et le milieu extérieur, et de fait la quantité de dioxygène absorbé.

 

(Chironome)

 

 

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30 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Les hexapodes n’ont pas systématiquement besoin de leur système respiratoire trachéen pour respirer: les collemboles par exemple, sont si petits que l’oxygène diffuse passivement à travers leur cuticule. Et bien certains insectes aquatiques peuvent réaliser la même prouesse sous l’eau, en laissant l’oxygène dissous dans l’eau diffuser passivement à travers leurs téguments pour oxygéner les cellules de leur corps, un peu comme ce que font les grenouilles sous l’eau:

 

(grenouille-man?)

 

 

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28 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Et puis il y a les insectes vernis qui ont un compartiment dans lequel coincer leur bulle d’air. C’est le cas par exemple des coléoptères qui peuvent stocker une bulle d’air sous leur paire d’ailes antérieures qui sont complètement dures, les élytres. Voyez comme il est beau et fier ce dytique avec sa réserve d’oxygène bien calée sous les élytres:

 

(Dytique)

 

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26 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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Ben les insectes n’ont pas attendu le capitaine au bonnet rouge pour plonger avec leurs réserves d’oxygène! Regardez un peu cette Corise qui plonge avec une bulle d’air précautionneusement coincée sous l’abdomen:

 

(Corise)

 

Directement en contact avec les stigmates abdominaux, la corise n’a qu’à attendre que sa réserve s’épuise pour capturer une nouvelle bulle d’air à la surface.

 

 

 

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24 - Un TP, un article: Trachée n'est pas jouer

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La nèpe appartient au groupe des Népidés dans lequel on trouve d’autres espèces plus  filiformes comme la Ranatre:

 

(Ranatre)

 

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Autre insecte amateur de siphon respiratoire, la nèpe:

 

(Nepa cinerea)

 

 

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