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La respiration dans différents milieux de vie

Cinquième · SVT · Le vivant et son évolution

Le vivant et son évolution

Respirer, c'est échanger des gaz

Un poisson dans l'eau, un insecte dans l'air, un humain qui court : tous respirent. Respirer, ce n'est pas seulement « gonfler ses poumons » : c'est réaliser un échange de gaz avec le milieu. Presque tous les êtres vivants respirent, mais pas tous de la même façon.

Des organes respiratoires variés

Selon les animaux et leur milieu, l'organe qui capte le dioxygène change. Voici les principaux :

Organe respiratoireExemples d'animauxMilieu
PoumonsHumain, chat, oiseau, dauphinRespirent l'air
BranchiesPoisson, moule, crevettePrélèvent le dioxygène dissous dans l'eau
TrachéesInsectes (criquet, mouche)Respirent l'air
PeauVer de terre, grenouille (en partie)Air ou eau

Le vivant et son évolution

Respirer dans l'eau ou dans l'air : adaptations et milieu

Vivre dans l'eau ne veut pas dire respirer l'eau ! Certains animaux aquatiques respirent en réalité l'air. Il faut bien distinguer le milieu de vie (où l'animal vit) du milieu où il prélève le dioxygène.

Des comportements et des adaptations

  • Certains animaux aquatiques respirant l'air remontent à la surface (dauphin, larve de moustique).
  • Certains animaux terrestres qui plongent retiennent leur respiration ou emportent une réserve d'air.
  • La grenouille change d'organe au cours de sa vie : têtard à branchies dans l'eau, puis adulte à poumons (et respiration par la peau) hors de l'eau.

Le milieu influence la respiration

La quantité de dioxygène disponible dans l'eau n'est pas toujours la même. Une eau froide et agitée (torrent, cascade) contient beaucoup de dioxygène ; une eau chaude et stagnante (mare en été) en contient peu. Ces différences expliquent la répartition des êtres vivants : certains poissons, très exigeants en dioxygène (comme la truite), ne vivent que dans les eaux fraîches et bien oxygénées. Une pollution qui appauvrit l'eau en dioxygène peut faire disparaître ces espèces.

Exercices corrigés

  1. Les insectes comme le criquet respirent grâce à...

    • A.Des branchies
    • B.Des poumons
    • C.Des trachéesBonne réponse
    • D.Des nageoires

    Réponse : C — Des trachées

    Les insectes respirent l'air grâce à des trachées, de petits tubes qui amènent l'air directement à l'intérieur du corps. Ils n'ont ni branchies, ni poumons. Les nageoires, quant à elles, servent à se déplacer, pas à respirer.

  2. Comment le dauphin, qui vit dans l'eau, respire-t-il ?

    • A.Avec des branchies, comme la plupart des poissons
    • B.Par la peau uniquement, comme certains amphibiens
    • C.Avec des poumons : il remonte respirer l'air à la surfaceBonne réponse
    • D.Il ne respire pas, comme les végétaux aquatiques

    Réponse : C — Avec des poumons : il remonte respirer l'air à la surface

    Le dauphin est un mammifère marin : il vit dans l'eau mais respire l'air avec des poumons, ce qui l'oblige à remonter régulièrement à la surface. Vivre dans l'eau ne signifie donc pas y respirer ! Il n'a pas de branchies et ne respire pas seulement par la peau.

  3. Quelle différence essentielle y a-t-il entre la respiration et la photosynthèse ?

    • A.La respiration absorbe du dioxygène et rejette du CO2 ; la photosynthèse absorbe du CO2 et fabrique de la matièreBonne réponse
    • B.Il n'y a aucune différence, les deux phénomènes absorbent et rejettent exactement les mêmes gaz
    • C.La respiration ne concerne que les plantes, jamais les animaux ni les êtres humains
    • D.La photosynthèse rejette du dioxygène et concerne tous les animaux autant que les plantes vertes

    Réponse : A — La respiration absorbe du dioxygène et rejette du CO2 ; la photosynthèse absorbe du CO2 et fabrique de la matière

    La respiration absorbe du dioxygène et rejette du CO2 (chez presque tous les êtres vivants, jour et nuit). La photosynthèse, réservée aux végétaux verts et à la lumière, absorbe du CO2 et fabrique de la matière. Une plante fait les deux ! La photosynthèse ne concerne pas les animaux.

  4. Comment respire le têtard, la jeune forme de la grenouille qui vit dans l'eau ?

    • A.Avec des poumons
    • B.Avec des branchiesBonne réponse
    • C.Avec des trachées
    • D.Il ne respire pas encore

    Réponse : B — Avec des branchies

    Le têtard vit dans l'eau et respire grâce à des branchies. En grandissant, il perd ses branchies et développe des poumons : la grenouille adulte respire alors l'air. Le têtard n'a ni poumons développés ni trachées, et il respire bel et bien dès le début.

  5. La larve de moustique vit dans l'eau mais vient régulièrement à la surface. Pourquoi ?

    • A.Pour manger des algues microscopiques en surface
    • B.Pour se réchauffer au soleil quelques instants
    • C.Pour venir prélever l'air, car elle respire le dioxygèneBonne réponse
    • D.Pour fuir les poissons qui la menacent

    Réponse : C — Pour venir prélever l'air, car elle respire le dioxygène

    La larve de moustique vit dans l'eau mais respire l'air : elle doit donc remonter à la surface pour se procurer du dioxygène. C'est un bel exemple montrant que le milieu de vie (l'eau) ne dit pas comment un animal respire (ici, l'air). Ce comportement n'a pas pour but principal de manger, de se réchauffer ou de fuir.

  6. La truite est un poisson qui ne vit que dans les eaux fraîches et agitées des rivières de montagne. Comment l'expliquer ?

    • A.Elle préfère simplement le paysage de la montagne
    • B.Elle n'a pas du tout besoin de dioxygène
    • C.Elle respire l'air comme le dauphin en surface
    • D.Ces eaux froides et agitées sont riches en dioxygèneBonne réponse

    Réponse : D — Ces eaux froides et agitées sont riches en dioxygène

    La truite a de grands besoins en dioxygène. Or les eaux froides et agitées de montagne sont justement très riches en dioxygène dissous : elles conviennent donc parfaitement à cette espèce exigeante. Comme tout animal, elle a besoin de dioxygène, qu'elle prélève dans l'eau avec ses branchies (elle ne respire pas l'air).

  7. Une pollution appauvrit fortement une rivière en dioxygène. Quelle conséquence attendre pour les poissons les plus exigeants comme la truite ?

    • A.Ils se multiplient davantage grâce à cela
    • B.Ils risquent de disparaître, faute de dioxygène suffisantBonne réponse
    • C.Ils se mettent tous à respirer l'air libre
    • D.Cela ne change absolument rien pour eux

    Réponse : B — Ils risquent de disparaître, faute de dioxygène suffisant

    Les branchies prélèvent le dioxygène dissous dans l'eau. Si une pollution appauvrit l'eau en dioxygène, les espèces les plus exigeantes comme la truite ne trouvent plus de quoi respirer et risquent de disparaître de la rivière. Elles ne peuvent pas se mettre à respirer l'air, et le manque de dioxygène ne les fait certainement pas se multiplier.

  8. En grandissant, la grenouille passe de branchies à des poumons. Que montre cet exemple ?

    • A.Qu'un animal ne peut jamais changer d'organe respiratoire
    • B.Que les grenouilles adultes ne respirent pas du tout
    • C.Qu'un même animal peut changer de mode de respiration au cours de sa vieBonne réponse
    • D.Que les branchies et les poumons sont la même chose

    Réponse : C — Qu'un même animal peut changer de mode de respiration au cours de sa vie

    Le passage du têtard (branchies, milieu aquatique) à la grenouille adulte (poumons et un peu la peau, milieu aérien) montre qu'un même animal peut changer d'organe et de mode de respiration au cours de sa vie, en lien avec son changement de milieu. Branchies et poumons sont deux organes bien différents, adaptés à des milieux différents.

  9. Dans une mare, on observe beaucoup plus d'animaux au printemps, quand l'eau est fraîche, qu'en plein été, quand elle est chaude et stagnante. Quelle explication est la plus cohérente ?

    • A.L'eau chaude contient moins de dioxygène dissousBonne réponse
    • B.Les animaux détestent simplement le soleil d'été
    • C.L'eau chaude tue tous les êtres vivants sans exception
    • D.Le dioxygène disparaît totalement de l'eau en été

    Réponse : A — L'eau chaude contient moins de dioxygène dissous

    Une eau chaude et stagnante contient moins de dioxygène dissous qu'une eau fraîche. En été, il y a donc moins de dioxygène pour les animaux qui respirent dans l'eau, ce qui limite ceux qui peuvent y vivre. Il reste tout de même un peu de dioxygène (l'eau ne tue pas tous les êtres vivants et le dioxygène ne disparaît pas complètement) : c'est bien la quantité disponible qui explique la répartition.

  10. Deux animaux vivent dans le même étang : une carpe (branchies) et une larve de moustique (respire l'air en surface). L'eau de l'étang s'appauvrit brutalement en dioxygène. Lequel est le plus menacé, et pourquoi ?

    • A.La larve de moustique, car elle vit à la surface
    • B.Aucun, car le dioxygène de l'eau n'a pas d'importance
    • C.Les deux sont menacés exactement de la même façon
    • D.La carpe, car elle prélève le dioxygène dissous dans l'eauBonne réponse

    Réponse : D — La carpe, car elle prélève le dioxygène dissous dans l'eau

    Il faut relier l'organe respiratoire au milieu où chacun prend son dioxygène. La carpe, avec ses branchies, dépend du dioxygène dissous dans l'eau : si l'eau s'appauvrit, elle est directement menacée. La larve de moustique, elle, respire l'air à la surface : la baisse du dioxygène de l'eau la gêne beaucoup moins. Le dioxygène de l'eau a donc une grande importance, surtout pour les animaux à branchies.

  11. Respirer, pour un être vivant, c'est...

    • A.Absorber du dioxygène et rejeter du dioxyde de carboneBonne réponse
    • B.Absorber du dioxyde de carbone et rejeter du dioxygène
    • C.Fabriquer de la matière grâce à la lumière
    • D.Boire de l'eau

    Réponse : A — Absorber du dioxygène et rejeter du dioxyde de carbone

    Respirer, c'est absorber du dioxygène (O2) et rejeter du dioxyde de carbone (CO2). L'inverse (absorber du CO2, fabriquer de la matière à la lumière) décrit la photosynthèse des végétaux verts, pas la respiration. Boire de l'eau n'a rien à voir avec les échanges gazeux.

  12. Quel gaz un être vivant absorbe-t-il quand il respire ?

    • A.Le dioxygèneBonne réponse
    • B.Le dioxyde de carbone
    • C.L'azote
    • D.La vapeur d'eau

    Réponse : A — Le dioxygène

    La respiration absorbe du dioxygène (O2) et rejette du dioxyde de carbone (CO2). L'azote, bien que majoritaire dans l'air, n'est pas utilisé pour respirer, et la vapeur d'eau n'est pas le gaz échangé lors de la respiration.

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