Les grenouilles peuvent respirer et boire à travers leur peau fine — mais comment cela fonctionne-t-il ?
Une buse d’Afrique occidentale, immergée dans une eau peu profonde, peut utiliser sa peau pour respirer et boire. (Crédit image : Tim Platt via Getty Images)Abonnez-vous à notre newsletter
Contrairement aux humains, les grenouilles et autres amphibiens n’ont pas besoin de leurs poumons pour respirer ; leur peau unique les aide à échanger l’oxygène et à boire. Mais comment les grenouilles respirent-elles et boivent-elles à travers leur peau ?
La peau de grenouille est complexe : elle est fine, recouverte de glandes qui produisent du mucus pour la maintenir hydratée, et assez poreuse pour permettre aux molécules d’air de la traverser.
Un réseau de petits vaisseaux sanguins juste sous la peau absorbe directement l’oxygène de l’eau ou de l’air, et permet également au dioxyde de carbone d’être expulsé du corps dans un processus appelé respiration cutanée, a expliqué Kurt Schwenk, un biologiste évolutionniste de l’Université du Connecticut qui a étudié les mécanismes respiratoires des grenouilles et des têtards. « C’est vraiment presque identique à un système pulmonaire », a ajouté Raxworthy.
Bien que les grenouilles puissent également respirer par leurs poumons et la muqueuse de leur bouche, la respiration cutanée permet aux grenouilles de survivre sous l’eau et pendant de longues périodes d’hibernation. « Presque sans effort, le simple fait d’avoir une peau humide et des vaisseaux sanguins, elles vont échanger des gaz et de l’eau à travers leur peau, qu’elles le veuillent ou non », a déclaré Schwenk, bien que toutes les grenouilles ne dépendent pas également de la respiration cutanée.
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Pendant ce temps, les têtards n’ont pas encore de branchies développées, ils ont donc besoin de respirer l’air à la surface pour survivre. Mais lorsqu’ils sont des nouveau-nés, ils sont trop petits pour rompre la tension superficielle de l’eau. Ils créent alors leurs propres bulles d’air. Dans une étude de 2020, Schwenk et son collègue ont observé les têtards nager juste sous la surface, où ils aspirent rapidement de l’air, formant une bulle. Ensuite, ils poussent la bulle d’air dans leurs poumons.
La peau poreuse des grenouilles est aussi la manière dont elles boivent. « Cette eau pénètre dans tous ces espaces de la peau, puis est absorbée à travers les membranes cellulaires dans les cellules et dans la circulation sanguine », a ajouté Schwenk. De nombreuses grenouilles ont même une zone très vascularisée sur leur peau appelée « patch de boisson », à travers laquelle elles peuvent absorber une grande quantité d’eau.
Certaines grenouilles des régions arides — comme la grenouille trilleuse et les grenouilles qui retiennent l’eau vivant dans les déserts australiens — sont particulièrement aptes à absorber l’eau pendant les saisons des pluies. « Elles la stockent, puis elles s’enfoncent dans des terriers, dans le sol, et parfois elles peuvent même s’envelopper d’une couche supplémentaire de mucus, puis elles peuvent survivre grâce à cette eau qu’elles ont stockée en interne pendant des mois, voire des années, jusqu’aux prochaines pluies », a expliqué Raxworthy.
Une buse d’Afrique occidentale, immergée dans une eau peu profonde, peut utiliser sa peau pour respirer et boire. (Crédit image : Brian Mckay via Getty Images)
Bien que ce soit un outil pratique, la perméabilité de leur peau rend également les grenouilles et autres amphibiens particulièrement vulnérables aux polluants et au changement climatique, a déclaré Schwenk. Des études ont montré que la perméabilité de la peau des grenouilles expose régulièrement les animaux aux produits chimiques commerciaux et aux microplastiques. Et comme les grenouilles ont besoin de garder leur peau humide pour survivre, les sécheresses accrues et le réchauffement climatique que les scientifiques prévoient en raison du changement climatique pourraient réduire les habitats des grenouilles, en particulier dans la forêt amazonienne et la forêt atlantique au Brésil, en Argentine et au Paraguay.
« Les amphibiens ont tendance à être parmi les premiers groupes dont on observe le déclin ou la disparition, et cela indique généralement un problème dans l’environnement », a déclaré Raxworthy. La perte de grenouilles, à son tour, modifie l’équilibre d’un écosystème en raison de leur position dans la chaîne alimentaire : elles contrôlent les populations d’insectes et servent de proies aux serpents et aux oiseaux.
Le temps dira si certaines espèces de grenouilles s’adapteront au changement climatique. « Une question qui traverse toute la biologie du changement climatique est de savoir si une espèce particulière est sujette au changement climatique, ce qui nous concerne tous, peut s’adapter assez rapidement », a déclaré Schwenk. « Dans la plupart des cas, le changement climatique se produit beaucoup plus rapidement que les animaux ne peuvent s’adapter. »
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