Les poissons respirent-ils vraiment et, si oui, comment un système respiratoire peut-il fonctionner dans un milieu aqueux ?

La respiration constitue l'ensemble des fonctions assurant l'échange d'oxygène et de gaz carbonique entre un organisme vivant et le milieu aqueux ou aérien dans lequel il vit. L'eau contient proportionnellement nettement moins d'oxygène que l'air. Les poissons sont obligés de faire circuler 300 à 500 litres de liquide dans leurs branchies pour extraire un litre d'oxygène. L'eau étant beaucoup plus dense et visqueuse que l'air, la respiration aquatique ne peut imiter celle des animaux aériens sans une dépense considérable d'énergie. Le système respiratoire des poissons obéit donc à un mécanisme unidirectionnel. L'eau entre par la bouche, traverse les lamelles branchiales et s'échappe par les fentes operculaires d'une manière presque continue. Au cours des millénaires, les branchies ont subi peu d'évolution. Ces organes respiratoires sont constitués de lamelles épithéliales richement vascularisées. Elles sont situées au niveau des perforations latérales du pharynx. Chez les poissons cartilagineux comme les requins, les ouvertures sont directement reliées à l'extérieur. Les espèces au squelette ossifié possèdent un ensemble de pièces osseuses qui protège les fentes branchiales. Ces opercules s'ouvrent de chaque côté par une fente en arrière de la tête et leur mouvement permet d'expulser l'eau hors des branchies. Les poissons les plus répandus, les téléostéens, ont quatre paires de branchies qui portent de fines lamelles secondaires. C'est à ce niveau que s'effectuent les échanges entre le sang et l'oxygène ou le gaz carbonique. Les branchies ne peuvent être utilisées pour une respiration aérienne. Cependant quelques espèces à cartilage osseux respirent l'air en surface quand la teneur en oxygène y est insuffisante.