Les grenouilles peuvent-elles respirer sous l'eau ?

La double vie des amphibiens exige qu’ils présentent certaines adaptations à l’eau et à la terre pour le moins surprenantes. Voyant que les grenouilles passent beaucoup de temps sous l’eau, il est normal de se demander si elles peuvent respirer sous l’eau.

La réponse à cette question comporte certaines nuances. En effet, il n’est pas possible de répondre à cette question par un « oui » ou un « non ». Si vous voulez en savoir plus sur la respiration des grenouilles, ne passez pas à côté de cet article : il dissipera vos doutes !

Comment les grenouilles respirent-elles ?

Le système respiratoire des grenouilles change tout au long de leur vie. À la naissance, les têtards mènent une vie entièrement aquatique et respirent grâce à leurs branchies externes, lesquelles réalisent l’échange gazeux directement avec l’eau jusqu’à ce qu’ils développent les branchies internes.

Au bout de quelques jours de vie, les branchies externes des têtards sont recouvertes d’un pli de tissu appelé opercule, qui ne laisse qu’une ou deux petites ouvertures vers l’extérieur, appelées stigmates.

Au fur et à mesure qu’ils grandissent, le processus de métamorphose modifie tout leur corps, les amenant à se passer de leur queue, à développer des membres et éventuellement à perdre leurs branchies et à développer des poumons. À ce stade, ces amphibiens sont capable d’aller sur terre sans s’étouffer.

Une fois qu’elles ont atteint le stade adulte, les grenouilles ont deux façons de respirer qui leur permettent de rester à la fois sur terre et dans l’eau. Nous les détaillons ci-dessous.

La respiration pulmonaire

Bien qu’elles aient 2 poumons, les grenouilles n’ont pas de diaphragme ni de muscles respiratoires. Pour respirer, elles doivent effectuer des mouvements convulsifs avec la gorge afin de générer l’entrée et la sortie d’air.

Pour ce faire, la plupart de ces amphibiens utilisent une pompe buccale qui fait entrer et sortir l’air de leur corps. Ce processus se déroule en 2 étapes :

1. La grenouille contracte le plancher buccal et ouvre la cavité buccale, afin que l’air oxygéné de l’environnement entre dans son corps.
2. Dans le même temps, les poumons compriment et expulsent de l’air qui a déjà subi un échange gazeux et transporte peu d’oxygène. Une partie de cet air sort également par les narines.

L’oxygénation par la peau

En plus des poumons, les grenouilles ont recours à un autre système d’échange gazeux : la respiration cutanée. La peau des amphibiens est hautement perméable et vascularisée, l’oxygène de l’environnement peut alors directement passer dans le sang.

En effet, les anoures possèdent des glandes qui sécrètent une substance muqueuse qui les maintient humides, ce qui facilite les échanges gazeux. C’est pourquoi les grenouilles ont une peau glissante et gélatineuse. Selon les espèces, 100 % de l’absorption d’oxygène n’a lieu qu’à travers l’épiderme.

Les grenouilles peuvent-elles respirer sous l’eau ?

Maintenant que vous en savez un peu plus sur le mécanisme respiratoire des amphibiens, nous pouvons répondre à la question qui nous intéresse ici. La réponse est oui : grâce à la respiration cutanée, les amphibiens sont capables de réaliser des échanges gazeux avec l’eau dans laquelle ils sont immergés.

Cependant, cette affirmation doit être nuancée : la plupart des grenouilles ne peuvent pas rester immergées de manière permanente. Les échanges gazeux effectués à travers la peau ne suffisent pas à oxygéner adéquatement leur corps, elles doivent donc sortir de temps à autre pour respirer. Autrement, elles se noieraient.

Certaines espèces de grenouilles peuvent respirer sous l’eau

Il existe plus de 6 600 espèces d’amphibiens dans le monde. Chacune d’elles est adaptée aux conditions de son environnement, ce qui donne lieu à une incroyable variété de spécifications et de particularités entre les taxons. Pour vous donner une idée, vous trouverez ci-dessous quelques exemples d’anoures surprenants en matière de respiration.

La grenouille géante du lac Titicaca (Telmatobius culeus) peut respirer sous l’eau

Endémique du lac qui lui donne son nom, cette grenouille a une peau plissée qui lui permet d’augmenter les échange gazeux. Cette adaptation est due au fait qu’elle est exclusivement aquatique – elle n’a pas de poumons – et que le lac dans lequel elle vit a une faible concentration en oxygène. Plus elle a de plis épidermiques, plus elle interceptera d’O2.

La grenouille géante du lac Titicaca est en danger critique d’extinction en raison de la chasse des spécimens adultes.

La grenouille à tête plate de Bornéo (Barbourula kalimantanensis)

Cette grenouille n’a également pas de poumons et habite les forêts de Bornéo, en Indonésie. Elle a besoin d’eaux propres à haute teneur en oxygène ; dans les eaux troubles ou stagnantes, elle pourrait mourir asphyxié.

La grenouille poilue (Trichobatrachus robustus)

Bien que le trait le plus frappant de cette espèce ne soit ses poils, les grenouilles poilues mâles sont réputées pour développer une série de structures cutanées ressemblant à des filaments poilus pendant la saison de reproduction. L’utilité de ces « poils » n’est rien de plus que d’augmenter la surface d’échange gazeux au sein de l’eau.

Bien que la grenouille poilue ait des poumons, ces structures sont très vascularisées et l’aident également à extraire l’oxygène du milieu aquatique.

La respiration chez les amphibiens

En somme, les grenouilles peuvent respirer sous l’eau, mais la plupart d’entre elles dépendent également de l’oxygène de l’air pour survivre. Les rares espèces dépourvues de poumons ont des adaptations spécifiques pour optimiser le plus d’oxygène possible dans l’eau.

Bien qu’il s’agisse d’une adaptation fascinante, la peau vascularisée et perméable des grenouilles les met en danger face à l’action de l’homme dans les eaux où elles vivent. La présence de contamination affecte grandement les anoures, car leur peau absorbe facilement les produits chimiques nocifs.