Les membres de la famille des amphibiens, dont font partie les plus de 3800 espèces de grenouilles qui peuplent notre planète, présentent la particularité de vivre aussi bien sous l’eau que sur terre. C’est en cela, par ailleurs, qu’on les désigne par le terme «amphibiens»; un mot issu du grec «amphibios», et qui signifie «double vie». Au vu de cette existence mi-terrestre, mi-aquatique, il devient donc naturel de se demander si les grenouilles respirent vraiment sous l’eau? Et si oui, par quel biais? Figurez-vous que la réponse à cette interrogation n’est pas aussi évidente qu’il n’y paraît. Car, ce n’est pas parce qu’ils passent beaucoup de temps sous l’eau que certains amphibiens sont nécessairement capables d’y respirer. Voici donc quelques clés pour vous aider à y voir plus clair sur la question, mais aussi – et surtout – à comprendre les besoins de votre grenouille de compagnie.
La double vie de la grenouille
Pour comprendre le fonctionnement du système respiratoire de la grenouille, sur terre mais aussi dans l’eau, il est important de revenir sur la double vie de cet amphibien, qui évolue aussi bien sur la terre ferme (pour se nourrir et/ou changer d’habitat) que dans un environnement aquatique, comme les étangs, les marais, ou encore les ruisseaux. Elle privilégie tout particulièrement les fonds vaseux des cours d’eau peu profonds.
En réalité, le mode de respiration de la grenouille ne cesse d’évoluer au cours de sa vie. En premier lieu, et à l’état de têtard, elle mène une existence essentiellement sous-marine; ce sont les branchies externes dont elles sont dotées à la naissance, qui lui permettent d’évoluer dans un environnement exclusivement aquatique. Au fur et à mesure de son évolution, le têtard développe une opercule qui vient progressivement recouvrir les branchies; d’externes, celles-ci deviennent alors internes, l’animal respirant grâce à de petites ouvertures latérales qui portent le nom de stigmates. Peu à peu, le têtard perd sa queue, se voit croître des membres supérieurs et inférieurs, et développe un système pulmonaire semblable à celui des mammifères. Au bout d’un mois, le têtard devenu grenouille est, à ce stade de son évolution, capable d’évoluer sur la terre ferme sans le moindre problème.
Comment les grenouilles respirent-elles dans l’air ?
La grenouille adulte possède deux modes de respiration qui lui permettent d’être à l’aise aussi bien dans un environnement terrestre que sous l’eau.
Le premier, que nous connaissons parfaitement, utilise le système pulmonaire «classique». Le processus est d’ailleurs similaire à celui des êtres humains et autres mammifères terrestre, à quelques nuances près dans la mesure où la grenouille est dépourvue de diaphragme et de muscles respiratoires. Pour respirer l’oxygène dont son corps a besoin pour survivre, elle a donc recours à une espèce de pompe buccale, qui se contracte au moment de faire rentrer/sortir l’air. C’est pour cela que, lorsque l’on voit une grenouille respirer, on peut observer des mouvements brusques, voire compulsifs, au niveau de la gorge. De la même façon que chez l’être humain, l’air absorbé, riche en oxygène, est réparti dans l’ensemble de l’organisme, puis expulsé une fois transformé en dioxyde de carbone.
Mais, contrairement à ce que l’on pourrait croire, la fonction pulmonaire reste secondaire chez la grenouille. Car, de façon générale, l’animal a en effet principalement recours à un mode de respiration dit « cutané »; c’est-à-dire, qui passe directement par la peau. Le système respiratoire cutané occupe un rôle majeur et fondamental pour cet animal amphibien, dans la mesure où c’est ce qui lui permet d’évoluer aussi bien sur terre que dans un environnement aquatique. Là où le système pulmonaire reste avant tout un système de dépannage, la respiration cutanée est tout simplement essentielle à la survie de l’animal. Selon les espèces, elle peut même représenter 100% de son mode de respiration.
Comment les grenouilles respirent-elles sous l’eau ?
Pour respirer sous l’eau, la grenouille utilise donc exclusivement la voie cutanée. Grâce à sa peau fine, douce, et largement vascularisée, l’animal est en effet capable d’absorber l’oxygène contenu dans l’eau, lequel passe directement dans le sang. C’est ce qui explique également l’aspect parfois humide, voire gélatineux, de la peau de la grenouille; le mucus dont elle est recouverte facilite les échanges gazeux entre l’eau et le sang. Lorsqu’elle se retrouve en milieu humide (étang, lac, ruisseau, …) et/ou qu’elle s’enfouit dans les fonds vaseux des cours d’eau, la grenouille respire donc presque uniquement par la peau.
Doit-on en conclure que les grenouilles peuvent respirer sous l’eau ?
À la question « les grenouilles peuvent-elles respirer sous l’eau ?», on serait donc tenté de répondre « oui, mais… ». Car la réponse doit toutefois être nuancée. Certes, grâce à son mode de respiration cutanée, la grenouille est en effet capable de respirer sous l’eau et de recevoir les quantités d’oxygène dont elle a besoin pour évoluer en milieu aquatique, et ce pendant des semaines. Cela lui permet donc d’hiberner en hiver sans le moindre problème. Pourtant, ce mécanisme ne peut pas se prolonger de façon indéterminée. Le système respiratoire cutané n’est ainsi pas suffisant pour apporter, à lui seul, une oxygénation adéquate de l’ensemble de l’organisme. Autrement dit, la grenouille doit remonter de temps à autre à la surface pour respiration par le biais de ses poumons, sous peine de se noyer. Les deux modes de respiration sont donc complémentaires et essentiels à la survie de l’espèce.
Avec près de 4000 espèces de grenouilles de par le monde, il reste difficile, toutefois, de répondre à l’interrogation de manière aussi tranchée. Certaines espèces de grenouille, comme la grenouille géante du Lac Titicaca, la grenouille à tête plate de Bornéo, sont par exemple uniquement capables de respirer sous l’eau (elles sont dépourvues de poumons). D’autres, à l’inverse, ne peuvent y rester que quelques heures; c’est le cas, notamment, de la rainette verte.