VIE ANIMALE DANS L'AIR ET DANS L'EAU

Dissipation de la chaleur

Les propriétés de l'eau et de l'air sont très différentes pour ce qui concerne la dissipation de la chaleur. Ici encore, les conséquences physiologiques de cette différence sont importantes. Tout animal produit de la chaleur ; en fait, il produit surtout de la chaleur, car le travail mécanique, le travail chimique, la production d'énergie électrique (poissons électriques), d'énergie lumineuse (bioluminescence), le travail nécessaire à la régulation des concentrations ioniques dans l'organisme ainsi qu'entre l'organisme et son milieu sont obtenus par des réactions à faible rendement, n'atteignant que 20 à 30 p. 100, dans les meilleurs cas. La plus grande part de l'énergie dépensée pour assurer ces activités apparaît donc sous forme de chaleur. Celle-ci est rapidement dissipée chez les animaux aquatiques puisque la capacité et la conductivité caloriques de l'eau sont élevées. Presque tous les animaux aquatiques ont à peu près la même température que l'eau où ils vivent ; leur température corporelle leur est imposée, de l'extérieur, par la température de l'eau. On dit que ces animaux sont ectothermes ou poïkilothermes. Seuls les mammifères aquatiques et, dans une certaine mesure, certains thons échappent à cette règle.

Au contraire, les animaux aériens vivent dans un milieu dont la capacité et la conductibilité caloriques sont faibles : l'air est un bon isolant calorique. Dès lors, le flux de chaleur à travers la peau, laquelle est souvent doublée de graisse, de plumes, de fourrure ou de pelage, est peu élevé, et le degré thermique dans les régions profondes des animaux aériens, dans leurs viscères, dans ce qu'on appelle le « noyau » corporel, est plus élevé que la température ambiante.

Économie de l'eau et excrétion

Les animaux aquatiques semblent disposer de toute l'eau dont ils peuvent avoir besoin. Toutefois, cette abondance d'eau peut n'être qu'apparente, car la composition de l'eau ambiante, qu'elle soit douce, ou bien très salée comme l'eau de mer, diffère souvent beaucoup de la composition du milieu intérieur des animaux : sang, hémolymphe, liquide interstitiel, liquide cœlomique. Aussi, l'organisme dispose-t-il de mécanismes tels que, dans son milieu intérieur, la concentration totale et la concentration de chaque constituant pris individuellement diffèrent de celles de l'eau ambiante.

Chez l'animal aérien, les problèmes de régulation des milieux intérieurs se compliquent encore, le premier problème est d'éviter la perte excessive d'eau qui conduirait à une dessiccation mortelle ; il est donc nécessaire que les animaux trouvent assez d'eau et ne la gaspillent pas par une évaporation démesurée. À l'exception de la plupart des amphibiens qui recherchent un milieu très riche en vapeur d'eau et qui peuvent se replonger dans l'eau s'il en est besoin, les animaux aériens sont pourvus de téguments épais, cornés, peu perméables, souvent doublés de phanères, plumes ou poils, qui les protègent de la déshydratation.

Chez la plupart des animaux aquatiques, à quelques exceptions près, le produit terminal de la dégradation des protéines est surtout l' ammoniac, substance hautement soluble dans l'eau (la solubilité de l'ammoniac est 800 fois plus élevée que celle du dioxyde de carbone, lui-même 20 fois plus soluble que l'oxygène). Mais dans l'air, la « solubilité », c'est-à-dire la capacitance, de l'ammoniac est la même que celle des autres gaz, donc tout à fait insuffisante pour permettre son élimination en quantité importante par la respiration pulmonaire. En fait, chez les animaux aériens, l'azote qui dérive du catabolisme protéinique est éliminé sous une[...]