Les baleines respirent par leurs poumons, tout comme leurs plus proches parents, les mammifères terrestres. Cependant, le fait d'être dans le milieu aquatique les oblige à remonter à la surface pour respirer. Ils sont adaptés aux plongées prolongées, c'est pourquoi ils peuvent retenir leur souffle pendant de longues périodes, et ne remontent à la surface que lorsque l'oxygène est nécessaire pour récupérer. Il y a quelques facteurs qui influencent la fréquence à laquelle vous devez faire surface pour respirer, et parmi eux se trouve votre vitesse de nage. À des vitesses plus élevées, ils dépenseront plus d'énergie, ils devront donc faire surface plus souvent. De tous les mammifères marins, les baleines sont celles qui retiennent le mieux leur souffle, le record observé étant détenu par le veau de Cuvier (Ziphius cavirostris), qui est capable de plonger jusqu'à 137,5 minutes à une profondeur de 2992 m.
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Où respirent les baleines ?
Les baleines respirer par les stigmates, Mais, que sont-ils exactement? Les cétacés, la famille à laquelle appartiennent les baleines, ont subi des adaptations anatomiques pour faciliter cette respiration. Le plus important est un déplacement des narines ou des narines vers la partie dorsale, juste au-dessus de la tête. A cette époque, les orifices sont appelés stigmates. Cette position supérieure de l'évent leur permet de se reposer sur la surface sans avoir besoin d'un grand effort, ainsi que de leur permettre de respirer très rapidement, ce que nous commenterons plus tard.
Les baleines ne peut pas respirer par la bouche, car ils ont des conduits isolés pour la respiration et l'alimentation, c'est pourquoi ils peuvent se nourrir sans danger d'entrée d'eau dans les poumons. De même, toutes les espèces de baleines n'ont pas le même nombre de stigmates. Par exemple, les baleines à fanons ont deux trous, tandis que le reste des baleines ou des odontocètes n'ont qu'un seul trou.
Comment les baleines respirent-elles ?
Les baleines, contrairement aux autres mammifères, ils ont une respiration presque volontaire. Le peu de temps qu'ils passent à la surface les oblige à échanger du CO2 contre de l'O2 très rapidement, et c'est pourquoi chez les mammifères marins l'échange gazeux est bidirectionnel. Les échanges gazeux se produisent dans les alvéoles, les terminaisons en forme de sac des poumons.
Les baleines peut expulser l'air à la fois sous l'eau et à la surface. Dans le premier cas, l'air atteint la surface sous forme de bulles. Fait curieux, on peut dire que certaines baleines utilisent ces bulles pour attraper des poissons dans des "filets à bulles", permettant à d'autres de leur espèce d'en profiter. Dans le second cas, en revanche, l'air est expulsé déjà en surface. Cependant, l'introduction d'oxygène neuf ne peut se pratiquer qu'en dehors de l'eau.
Type de respiration des baleines
Les baleines sont considérées comme ayant un type de respiration pulmonaire. Ensuite, nous verrons exactement comment les baleines respirent.
Processus de respiration des baleines
Le processus de respiration des baleines commence par l'expulsion de CO2. Dans l'eau, nous avons déjà vu qu'ils le font sous forme de bulles. A l'extérieur, par contre, ils expulsent une grande quantité d'air et d'eau à travers l'évent, un phénomène que l'on peut qualifier de « soufflage ». Maintenant, quelles sont exactement ces bouffées?
Les sifflements si caractéristiques des baleines sont produits par les vidange rapide de vos poumons. Ainsi, lorsque nous observons une baleine expulser une grande quantité d'eau et avec une grande force à travers l'évent, nous savons que ce qu'elle fait, c'est vider les poumons. Cette vidange est ainsi accélérée grâce au fait qu'ils ont une paroi thoracique beaucoup plus souple, ainsi que des muscles thoraciques très puissants, ce qui leur permet également de comprimer les poumons jusqu'à ce qu'ils soient pratiquement vides. De cette façon, ils peuvent stocker autant d'oxygène que possible pour en profiter pendant la plongée. Par curiosité, les rorquals bleus sont capables de vider leurs poumons de 1500 l et de les remplir en seulement 2 secondes. Après cette expiration sous forme de bouffée, une inspiration beaucoup plus lente, suivi de la fermeture totale des voies respiratoires et de l'apnée.
Contrairement à ce à quoi on pourrait s'attendre, les poumons des baleines ne sont pas plus gros (en taille relative) que ceux des mammifères terrestres. Cependant, ils ont un volume courant beaucoup plus élevé, c'est-à-dire qu'ils sont capables de prendre des inspirations et des expirations beaucoup plus profondes. Les modèles de respiration des baleines varient considérablement d'une espèce à l'autre en raison de leur comportement et de leur activité.
Dans leurs grandes plongées, les alvéoles qui forment les poumons des baleines risquent de s'effondrer à cause des hautes pressions, c'est pourquoi à 50-100 mètres de profondeur tout l'air qu'ils contiennent est comprimé par leurs muscles puissants, faire passer tout l'air alvéolaire aux bronchioles et à la trachée des poumons, beaucoup plus résistants que les alvéoles. De cette façon, une partie de l'oxygène est également absorbée en comprimant l'air dans les alvéoles, leur donnant un apport supplémentaire lorsqu'elles sont en profondeur.
Autres adaptations associées à la respiration des baleines
Outre les adaptations déjà évoquées au niveau du système respiratoire, les cétacés, et en l'occurrence les baleines, ont également subi des adaptations au niveau du système circulatoire afin d'améliorer ces échanges gazeux. Ils sont les suivants :
- Une adaptation anatomique des cétacés est la "rete mirabile", qui consiste en un réseau de vaisseaux sanguins présent dans la cavité thoracique et les extrémités de l'animal. Ces vaisseaux servent de réservoir pour le sang oxygéné à fournir pendant la plongée.
- Une autre adaptation concerne la molécule qui stocke l'oxygène dans les muscles, la myoglobine. Contrairement à l'hémoglobine (une protéine qui transporte le sang vers le reste du corps), la myoglobine se trouve exclusivement dans les muscles. Dans le cas des baleines, elles ont une concentration 10 à 30 fois plus élevé de cette molécule dans ses principaux muscles pour nager que dans le muscle de n'importe quel mammifère terrestre. De plus, les vaisseaux sanguins des espèces les plus plongeuses sont plus gros que ceux qui plongent moins, tout cela afin de stocker une plus grande quantité d'oxygène dans le sang. Ils peuvent également réduire le flux sanguin dans certains organes, comme les reins ou le système digestif, et ainsi privilégier l'oxygénation des organes vitaux et des muscles nageurs.
Comment les baleines respirent-elles lorsqu'elles dorment ?
Les baleines, contrairement à un mammifère terrestre, ont besoin de faire surface pour respirer pendant leur sommeil. Pour résoudre ce problème, les baleines ont un sommeil très léger et caractéristique des cétacés, que l'on appelle "rêve unihémisphérique”. En quoi consiste-t-il exactement ? En dormant l'un des hémisphères cérébraux pour permettre à l'autre de continuer à travailler, en veillant à ce que la baleine ne coule pas et puisse continuer à respirer.
Grâce à cette adaptation, on peut dire qu'ils restent à moitié éveillés, ce qui leur permet de temps en temps de sortir souffler un peu et de continuer à dormir. Ce type de respiration des baleines pendant le sommeil ne leur est pas exclusif, les dauphins, par exemple, le pratiquent également. Découvrez comment les dauphins dorment dans cet autre article.
Si vous voulez connaître plus de curiosités sur les baleines, ne manquez pas comment elles se reproduisent avec cet autre article : "Comment les baleines se reproduisent-elles ?".
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