Why fish are better at breathing than you are - Dan Kwartler

Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Joana Lazzarotto

In 2019, Eliud Kipchoge finished a Vienna marathon

En 2019, Eliud Kipchoge a terminé un marathon de Vienne

in one hour, 59 minutes, and 40 seconds.

en une heure, 59 minutes et 40 secondes.

This staggering time broke the two-hour barrier

Ce temps ahurissant a permis de franchir la barrière des deux heures

that most runners previously deemed impossible.

que la plupart des coureurs jugeaient auparavant impossible.

However, some researchers weren't as surprised.

Cependant, certains chercheurs n’ont pas été aussi surpris.

Recent studies investigating if humans could maintain such a high pace

Des études récentes examinant si les humains

pouvaient tenir un rythme aussi élevé pendant la durée d’un marathon

for the length of a marathon had found that elite runners

ont montré que les coureurs d’élite

can take in twice as much oxygen as non-runners.

peuvent absorber deux fois plus d'oxygène que les non-coureurs.

And it’s likely that this superhuman ability played a role in Eliud’s victory.

Et cette capacité surhumaine a probablement joué un rôle

dans la victoire d’Eliud.

But when it comes to breathing efficiently,

Mais lorsqu’il s’agit de respirer efficacement,

même les meilleurs coureurs du monde

not even the best runners in the world can compete with the average fish.

ne peuvent rivaliser avec le poisson moyen.

That’s right— you’re looking at some of the best breathers on Earth;

C’est vrai, ils sont parmi les animaux qui respirent le mieux sur la planète ;

which actually makes sense when you consider how little oxygen there is

ce qui est logique quand on considère le peu d’oxygène qu’il y a

in their aquatic environments.

dans leur environnement aquatique.

Fish can breathe in a variety of ways,

Les poissons peuvent respirer de différentes manières,

but the most common is through the use of gills.

mais la plus courante est l'utilisation de branchies.

These branching organs typically come in four pairs,

Ces organes ramifiés se présentent généralement en quatre paires,

all enclosed in gill chambers.

toutes enfermées dans des chambres branchiales.

These chambers are protected by opercle, or gill covers,

Ces chambres sont protégées par des opercules,

ou couvercles branchiaux,

which are just as essential to underwater breathing as the gills themselves.

qui sont tout aussi essentiels à la respiration sous-marine

que les branchies elles-mêmes.

When most fish take a breath,

Quand la plupart des poissons inspirent,

they first close these covers and take a gulp of water.

ils referment d’abord ces couvercles et prennent une gorgée d’eau.

Then, they open their opercle,

Ensuite, ils ouvrent leur opercule,

creating a pressure differential that pulls water through the gills,

créant un différentiel de pression

qui fait passer l’eau à travers les branchies,

which are composed of thread-like filaments spaced evenly along a gill arch.

qui sont composées de filaments filiformes

régulièrement espacés le long d’un arc branchial.

These filaments are covered in countless small blood vessels called capillaries,

Ces filaments sont recouverts d’innombrables petits vaisseaux sanguins

appelés capillaires,

in addition to tiny extensions known as gill lamellae

en plus de minuscules extensions appelées lamelles branchiales

which further increase the gill’s surface area.

qui augmentent encore la surface des branchies.

When water passes over these capillaries,

Lorsque l’eau passe au-dessus de ces capillaires,

the membrane is thin enough for the fish’s red blood cells

la membrane est suffisamment fine pour que les globules rouges du poisson

to pull dissolved oxygen from the water into the bloodstream.

puissent extraire l’oxygène dissous de l’eau vers la circulation sanguine.

And just like when we breathe with our lungs,

Et tout comme lorsque nous respirons avec nos poumons,

this process releases carbon dioxide,

ce processus libère du dioxyde de carbone,

which passes out into the water through the open gill cover.

qui passe dans l'eau par la couverture branchiale ouverte.

This technique only works underwater—

Cette technique ne fonctionne que sous l’eau.

on the surface, the pressure differential created by opening and closing gill covers

En surface, la différence de pression

créée par l’ouverture et la fermeture des couvercles branchiaux

isn’t strong enough to pull in sufficient air.

n'est pas assez forte pour aspirer suffisamment d'air.

But under the surface, it’s remarkably efficient.

Mais sous la surface, il est remarquablement efficace.

Inside the lamellae, blood flows in the opposite direction to the water,

À l’intérieur des lamelles,

le sang circule dans la direction opposée à celle de l’eau,

creating a counter-current system that optimizes gas exchange.

créant un système à contre-courant qui optimise les échanges gazeux.

In fact, gills can absorb roughly 75% of the oxygen passing through them;

En fait, les branchies peuvent absorber environ 75 % de l’oxygène

qui les traverse, soit le double du pourcentage d’oxygène

that’s twice the percentage of oxygen our lungs extract from a breath of air.

que nos poumons extraient d’une bouffée d’air.

Fish also breathe much more frequently than we do.

Les poissons respirent également beaucoup plus fréquemment que nous.

The average adult human breathes 12 to 18 times a minute,

L’humain adulte respire en moyenne 12 à 18 fois par minute,

while most fish pull water over their gills

tandis que la plupart des poissons filtrent l’eau par leurs branchies

anywhere from 20 to 80 times a minute.

entre 20 et 80 fois par minute.

Those numbers would raise even a marathoner’s eyebrows.

Ces chiffres feraient même sourciller un marathonien.

Thanks to this fast, frequent, and efficient breathing

Grâce à cette respiration rapide, fréquente et efficace,

fish process far more oxygen than we do.

les poissons absorbent beaucoup plus d’oxygène que nous.

It's also why some species can live at great depths.

C’est aussi pour ça que certaines espèces peuvent vivre à de grandes profondeurs.

Bodies of water get most of their oxygen from the surface,

Les plans d'eau tirent la majeure partie de leur oxygène de la surface,

where O2 dissolves into the water and begins circulating.

où l’O2 se dissout dans l’eau et commence à circuler.

But further down, there are oxygen minimum zones,

Mais plus bas, il existe des zones de minimum d'oxygène,

with concentrations as low as 0.5 milligrams of oxygen per liter.

avec des concentrations aussi faibles que 0,5 milligramme d'oxygène par litre.

Pour obtenir l’oxygène dont ils ont besoin,

To get the oxygen they need,

les poissons vivant à ces profondeurs

fish living at these depths rely on increased gill ventilation

ont besoin d’une ventilation branchiale accrue

and hearts that pump high volumes of oxygenated blood throughout the body.

et d’un cœur qui pompe de grandes quantités de sang oxygéné

dans tout le corps.

Even with these tricks, sometimes there's still not enough oxygen to go around,

Malgré ces astuces,

il arrive qu’il n’y ait toujours pas assez d’oxygène pour tout le monde,

forcing fish to adapt more extreme solutions.

obligeant les poissons à adopter des solutions plus extrêmes.

For example, the Australian lungfish lives in a habitat

Par exemple, le poisson-poumon australien vit dans un habitat

where the water level drops precipitously in August and September,

où le niveau de l'eau baisse brusquement en août et en septembre,

making it almost impossible to survive with gills alone.

ce qui rend presque impossible sa survie avec ses branchies uniquement.

Fortunately, these fish have gills and lungs.

Heureusement, ces poissons ont des branchies et des poumons.

Using their long, thin limbs,

À l'aide de leurs membres longs et fins,

they can lift their mouths above the surface and take deep breaths of air,

ils peuvent hisser leur bouche au-dessus de la surface et respirer profondément,

allowing them to survive out of the water for several days.

ce qui leur permet de survivre hors de l'eau pendant plusieurs jours.

And other species of lungfish can survive above ground even longer

Et d’autres espèces de poissons-poumons

peuvent survivre encore plus longtemps au-dessus du sol

in cocoons of mud and mucus.

dans des cocons de boue et de mucus.

Fortunately, for most fish these extreme adaptations aren’t necessary.

Heureusement, pour la plupart des poissons,

ces adaptations extrêmes ne sont pas nécessaires.

After all, 71% of Earth is covered in H2O,

Après tout, 71 % de la Terre est recouverte d’eau,

ce qui donne à ces animaux aquatiques suffisamment d’espace

giving these aquatic animals plenty of room to flaunt their gills’ skills.

pour faire étalage des compétences de leurs branchies.