I. — Expérience sur les Tanches ( Cyp. tinca
Exp. I. — Le 10 mai, on introduit dans l’aquarium 7,100 cent. cub. d’eau et deux Tanches pesant ensemble 445 grammes, et ayant un volume de 340 cent. cub. On réserve 1,000 cent. cub. de la même eau pour l’analyse.
On a mis dans le barboteur à potasse 125 cent. cub. d’une solution de potasse à l’alcool; dans le réservoir à oxygène 4o8,o cent. cub. d’oxygène pur ramené à zéro.
L’appareil, d’une contenance de 8,088 cent., cub., est fermé et l’expérience mise en train à 3 b. 5 m. du soir. La température est de 14°.
Détermination de l’oxygène, de l’azote et de l’acide carbonique contenus dans l’appareil au début de l’expérience.
A) Atmosphère d'air. — L’appareil jaugeant exactement 8,088 cent, cub., si on retranche de ce chiffre ce qui a été introduit, c’est-à-dire
/ Eau. Poissons. Sol. de pot. \
LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE
on a 523 cent. cub. qui représentent la quantité d’air de l’appareil à 14°. Or, 523 cent. cub. d’air contiennent, ramenés à zéro,
Oxygène I04ce3
Azote 393.7
Acide carbonique »
B Eau. — Les 1,000 cent. cub. d'eau contiennent, ramenés à zéro,
Oxygène 7CC84
Azote 15.08
Acide carbonique 24.25
ce qui, pour les 7,100 cent. cub. d’eau, donne
Oxygène 55cc7
Azote 107.00
Acide carbonique (73.00
C) Solution de potasse. — l ne analyse d’un échantillon de la solution
montre qu’elle contient
CO2 à zéro 47co2
D) Oxygène du réservoir 458.5
Il y a donc dans l’appareil, au début de l’expérience, un total de
Air. Eau. Rnservoir. Sol. pot.
Oxygène 104.3 -j- 55.7 -f- 458.5 -f- » = 6I8CC5
Azote 393.7 -f 107.0 -f » -f » = 500.7
CO2 » -f 173.0 + » + 47.2 — 220.2
L'expérience continue jusqu'au 11 à 10 h. 50 m. du matin.
On l’arrête à ce moment, l'oxygène du réservoir étant épuisé. L’expérience a duré dix-huit heures quarante-cinq minutes.
La température de l'appareil est de 14°. La pression barométrique n'a point varié. Le volume de l’atmosphère d’air, à la fin de l’expérience, est de 529 cent. cub. à 14°.
Détermination de l’oxygène, de l’azote et de l’acide carbonique contenus dans l'appareil à. la fin de l’expérience.
A’) Atmosphère d’air. — 529 cent. cub. d’air à 14° contiennent, ramenés à zéro,
Oxygène 110cc3
Azote 393.5
Acide carbonique »
R’) Eau. — 1,000 cent. cub. d'eau contiennent, ramenés à zéro,
Oxygène 6C,6
Azote 15.3
Acide carbonique 20.1
oe qui, pour les 7,100 cent. cub. d eau, donne
Oxygène 46cc9
Azote 100.0
Acide carbonique 143.8
G') Solation de potasse. — Elle contient
CO2 à zéro 380^8
IJ') Réservoir a oxygène »
Il y a donc dans l’appareil, à la fin de l’expérience, un total de
Air. Eau. Réservoir. Sol. pot.
Oxygène 110.3 -f- 46.9 H- » O- » = 137rr2
Azote 393.3 -f- 109.0 H- » + >* = 302.3
Acide carbonique. . » H- 143.8 » + 389.8 = 326.6
En résumé, les deux Tanches, pendant les dix-huit heures quarante-cinq minutes qu’elles ont séjourné dans l’appareil, ont absorbé
Oxygène 619.0 — 137.2 = 461cc8
et exhalé
Acide carbonique. .. . 326.6 — 220.2 = 306.4
Azote 302.3 — 300.7 = 1.8
Rapport entre le volume de l’acide carbonique
exhalé et le volume de l’oxygène absorbé 0,:c66
Volume de l’oxygène absorbé par heure 24.8
— — consommé par heure et par
kilogramme d’animal. ... 33.7
Nous ne saurions, dans ces leçons, reproduire le détail des t rès nombreuses expériences que nous avons faites sur toute la série des animaux aquatiques. Nous en donnerons seulement les résultats et les conclusions.
Le tableau suivant fera connaître au lecteur la quantité d'oxygène absorbée par heure et par un kilogramme de chacune des espèces en expérience, l’acide carbonique rendu et le rapport entre ces deux gaz.
Actinies 34 33 0.99
Astéries 23.4 31.3 0.80
Huîtres 10.7 13.4 0.80
Moules.. 9.6 12.4 0.77
Palourdes 12.6 13 0.84
LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE
Poulpes
Langoustes
Homards
Crabes
Crevettes
Syngnathes
Squales
Soles
Torpilles
Congres
Grondins
Dorades
Mulets
Toutes ces expériences ont été faites à la même époque de l’année et par une température à peu près invariable de 18°.
Nous tenons à bien le spécifier, car, de toutes les causes qui peuvent influer sur la respiration des animaux aquatiques, la température est certainement celle dont l’action est la plus grande. On sait en effet, depuis longtemps, que les animaux dits à sang froid ont une température propre qui suit les variations du milieu ambiant, (les êtres ne jouissent de la plénitude de leurs facultés physiologiques, que lorsque leur chaleur propre est assez élevée : alors seulement toutes leurs fonctions s'exécutent avec activité. Mais, à mesure que le milieu extérieur se refroidit, on voit leurs mouvements se ralentir, les propriétés du système nerveux s’émoussent : en un mot, tout l’organisme s'engourdit et semble sommeiller. Le cœur ralentit le nombre et la force de ses battements, en même temps que la respiration s'affaiblit au point de devenir insensible si l’abaissement de la température est devenu assez grand.
W. Edwards, qui a fait une étude si parfaite des influences des agents physiques sur la vie, a vu que dans ces conditions les êtres inférieurs peuvent résister très longtemps aux diverses
causes de l’asphyxie. Etudiant l'influence de la température sur la vie des Poissons dans l'eau privée de gaz, W. Edwards a vu que la durée de la vie augmentait progressivement .à mesure qu'il abaissait la température de l’eau, depuis 40° jusqu’à zéro degré.
])ans le but de mesurer l'influence des variations de la température sur l'activité respiratoire des Poissons à l’état normal, nous avons fait les trois expériences suivantes : 2 Cyprins ont été placés dans l'appareil, et la température de l’eau a été maintenue, dans chacune des expériences faites successivement, à 2° puis à 10°, enfin à 30°.
Exp. I. — 2 Cyprins dorés du poids de iü(.) grammes et du volume de 170 cent. cub. sont placés dans l'aquarium entouré de glace. (Température, 2°.)
Composition de l’eau avant l'expérience.
Acide carbonique 27 0
Oxygène 8.0
Azote 16.7
L'expérience dure quarante-sept heures quarante-cinq minutes. Composition de l'eau à la fin de l’expérience.
Oxygène 10.2
Azote 16.0
Volume de l’oxygène consommé 121 *'c7
— ■ de l’acide carbonique produit 108.9
Rapport entre le volume d’acide carbonique produit et le volume de l’oxygène consommé 0. 89
Volume de l’oxygène consommé par heure 2.5
Volume de l’oxvgène consommé par heure et par kilogramme de Cyprins 14.8
Exp. II. — Les deux Cyprins de l’expérience précédente sont replacés dans l’aquarium et l’eau est maintenue à la température de 10°.
Composition de l’eau au début de l'expérience.
Acide carbonique 21.3
Oxygène 88
Azote 14,6
L’expérience dure cinquante et une heures dix minutes.
Composition de l’eau à la fin de l’expérience.
Acide carbonique 23.5
Oxygène 6.5
Azote 15.9
Volume de l’oxygène consommé 329cc6
— de l’acide carbonique produit 308.7
Rapport entre le volume d’acide carbonique exhalé et le volume d'oxygène absorbé 0.96
Volume de l’oxygène consommé par heure 0.4
— de l'oxvgène consommé par heure et par
kilogramme de Cyprins 37.8
Exp. III. — L’appareil ayant été placé dans de l’eau chaude, entretenue à la même température par un régulateur automatique, les deux mêmes Cyprins dorés du poids de 109 grammes et du volume de 170 cent. cub. sont remis dans l’aquarium. (Température, 30°. )
Composition de l'eau avant l’expérience .
Acide carbonique 28.0
Oxygène 5.0
L’expérience dure vingt-deux heures cinquante-cinq minutes. Composition de l'eau à la fin de l'expérience.
Acide carbonique 17.0
Oxygène 5.2
Volume de l’oxygène consommé 57GCC00
— de l'acide carbonique produit 432.00
Rapport entre le volume d’acide carbonique exhalé et le volume de l’oxygène consommé. ... 0.75
Volume de l’oxygène consommé par heure 25.00
— de l’oxygène consommé par heure et par
kilogramme d'animal 1 47 . 8
Les résultats des expériences comparatives précédentes sont assurément très explicites, et montrent bien qu’un même animal peut absorber, dans le même temps, des quantités très différentes d’oxygène, quand on fait varier une seule condition de l’expérience, la température. Si on représente par l'unité la quantité d'oxygène absorbé par les Cyprins dans l’unité de temps, lorsque la température est de 2°, cette quantité sera 2 fois 1/2 plus grande à 10°, et 10 fois plus grande encore lorsque la température atteindra 30°. Si nous insistons autant sur l’influence de la température, c’est parce que les physiologistes qui se sont occupés de la respiration des Poissons n'en ont pas toujours tenu Regnard. 27
compte. Or, les activités respiratoires de ces animaux, comme celles de tous les êtres à température variable, ne pourront être comparées entre elles que par l'observation de cette condition.
Parmi toutes les conditions qui peuvent influer sur les quantités d’oxygène absorbé par les animaux, nous avons déjà, dans le cours de ce travail, signalé les principales, il nous suffira de les rappeler ici. Le volume des animaux a une influence marquée. W. Edwards, en étudiant l’influence de la température sur la vie des Poissons dans l’eau privée d'air, avait constaté, comme nous l'avons dit, que la durée de la vie des animaux est d’autant plus courte ou plus longue, que la température s’élève ou s’abaisse ; mais il a constaté, de plus, que pour un même degré de température, les petits Poissons, ainsi que les plus jeunes, sont ceux qui résistent le moins longtemps à l'asphyxie. La raison de ces faits tient assurément à l’activité respiratoire plus grande chez les petits Poissons que chez ceux de grand volume. Pareillement dans la classe des Crustacés, l’influence de la taille se montre et plus marquée encore : des Crevettes de ruisseau absorbent près de 4 fois plus, à poids égal, que des Écrevisses, par exemple.
Rappelons, enfin, que l’état de jeûne ou de digestion (expériences sur les Sangsues), l’état d’activité musculaire plus ou moins grand, peuvent aussi influer plus ou moins sur la respiration des animaux aquatiques.
Quant à l’influence due à l’espèce, on la connaîtra en comparant entre eux les résultats de nos expériences ci-dessus consignées.
Pour terminer, il nous reste à signaler les modifications apportées dans les altérations de l’air par la respiration, sous l’influence de l’asphyxie, et à montrer comment varie, dans ces
conditions, le rapport —y.
Si on considère les résultats des altérations de l'air dans nos expériences sur la respiration des animaux aquatiques, on voit que, toujours, le rapport entre le volume de l’acide carbonique
LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE
produit et le volume de l’oxygène absorbé est plus petit que 1 unité. Cependant quelques physiologistes qui se sont occupés de la respiration des Poissons ont trouvé que ces animaux exhalaient plus d'acide carbonique qu’ils n’absorbaient d’oxygène. Nous avons déjà eu l’occasion de dire que ce résultat était le fait de l'asphyxie par privation graduelle de l’oxygène dans le milieu respirable. Nous rapporterons ici deux de nos expériences, où, par suite d’une mauvaise aération de l’eau, due à des circonstances accidentelles, l’oxygène dissous ayant baissé considérablement, les animaux se sont trouvés dans un état d'asphyxie prolongé. Or dans ces deux observations, dans lesquelles les animaux sont sortis très souffrants de l’appareil, on voit que le volume de l'acide carbonique rendu a été plus grand que le volume de l’oxygène absorbé.
Expérience sur des Crabes ( Cancer menas).
Exp. I. — Le 22 août, on met dans l’appareil de petits Crabes pesant ensemble 1,095 grammes. (Température, 18°. )
Composition de l'eau avant l'expérience.
Acide carbonique 11.0
Oxygène 4.3
Azote 10.9
L’expérience dure deux heures quarante-cinq minutes.
Composition de l'eau après l'expérience.
Acide carbonique 10.6
Oxygène 0.04
Azote 10.9
Volume de l’oxygène consommé 116cco
— de l'acide carbonique exhalé 158.2
— de l’azote exhalé 11.0
Rapport entre le volume d’acide carbonique exhalé et le volume d’oxygène absorbé 1.3
Volume d’oxygène absorbé par heure 42.9
— d’oxygène absorbé par heure et par kilo-
gramme .d'animal 39.1
Expérience sur un Labre ( L . turdus).
ëxp. II. — Le 18 août, on met dans l'aquarium un Labre du poids de 275 grammes. (Température, 19°, Il = 700.)
Composition de l'eau au début de l’ expérience.
Acide carbonique 2.8
Oxygène 3.8
Azote 11.4
L’expérience dure trois heures vingt minutes.
Composition de l'eau à la fin de l'expérience.
Acide carbonique 7.3
Oxygène 1.6
Azote 9.2
Volume de l’oxygène consommé 125cc00
— de l’acide carbonique exhalé 156.00
Rapport entre le volume d’acide carbonique exhalé et le volume d’oxygène consommé 1.24
Volume d’oxygène consommé par heure 37.8
— d'oxygène consommé par heure et par
kilogramme d'animal 137.00
Dans l’impossibilité où nous sommes, Messieurs, de mettre sous vos yeux le détail de nos recherches sur la chimie respiratoire des animaux aquatiques, nous vous demandons la permission d’en reproduire simplement les conclusions, telles que nous les avons fait connaître autrefois dans un mémoire adressé par M. Jolyet et par nous à l’Académie des Sciences.
Pour étudier la respiration des animaux aquatiques, disionsnous, la condition essentielle, indispensable, à laquelle on doit satisfaire tout d’abord, c'est que les êtres soient maintenus, pendant toute la durée de l’expérience, dans des conditions physiologiques, et aussi normales que possible. L’appareil que nous avons imaginé et décrit réalise complètement cette condition.
Les animaux à respiration aquatique, destinés à vivre dans un milieu très pauvre en oxygène et ayant, d’autre part, un fluide sanguin dont la capacité respiratoire est très faible, sont
LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE
de tous les êtres ceux dont la respiration offre l’activité la moins considérable.
Dans l’acte de la respiration libre et naturelle, l’oxygène qui disparaît n’est pas exactement représenté par l’oxygène contenu dans l'acide carbonique produit, toujours le rapport CO2
-yy est plus petit que l’unité, c’est-à-dire que les animaux
aquatiques, placés dans les conditions normales de leur existence, 11e rendent jamais plus d’acide carbonique qu'ils n’absorbent d’oxygène. Si, dans des expériences sur la respiration des Poissons, quelques physiologistes ont trouvé un volume d’acide carbonique supérieur au volume de l’oxygène absorbé, cela tient à ce que les animaux se trouvaient placés dans un milieu confiné, dont ils épuisaient graduellement l’oxygène (asphyxie dans l'eau mal aérée, non renouvelée), et qui par conséquent n’était plus normal et respirable.
Comme chez tous les animaux à température variable, les variations thermiques ambiantes ont chez les êtres aquatiques une influence considérable sur l’intensité des phénomènes chimiques de la respiration. En opérant aux températures de 2° et de 30° du milieu extérieur, les quantités d’oxygène absorbées varieront, toutes choses égales d'ailleurs, dans le rapport de 1 à 10, au minimum.
Parmi les autres causes qui peuvent influer sur l’activité de la respiration en dehors des conditions relatives à l’espèce, les plus importantes, après la température, sont l’état de jeûne et de digestion, la taille, l’état d’activité musculaire plus ou moins grand des animaux.
Avant de quitter ce sujet, je voudrais, Messieurs, vous montrer quelques résultats pratiques qu'il est possible d'en déduire.
Il est certain, par exemple, qu’on pourra faire vivre très longtemps dans la même eau des animaux aquatiques, si on
fait barbotter dans celte eau un courant d'air actif. C’est ainsi qu’on entretient les animaux marins dans les aquariums situés loin de la mer et où on ne peut renouveler facilement l'eau saline.
Fig. 202. — Appareil de P. Reguard pour la ventilation des aquariums.
Ces barbollages sont entretenus à grands frais par des trompes débitant une grande masse d’eau ou même par des machines soufflantes très coûteuses.
En voici une que nous avons utilisée dès 1882 et qui nous a rendu les plus grands services pour conserver des animaux marins dans des endroits où nous ne disposions pas d'une masse d'eau ou d'une pression suffisante pour faire manœuvrer des trompes.
LA RESPIRATION AQUATIQUE. — CHIMIE
Notre appareil lonctionue simplement avec un courant d’eau sans pression, il dépense fort peu et coûte si bon marché que chacun peut le fabriquer dans son laboratoire (fig. 202).
11 se compose d’un vase conique A, fermé en haut par une plaque rodée, maintenue bien appliquée par une vis de pression. Dans 1 intérieur de ce vase plonge un tube de verre en communication par un caoutchouc avec le robinet d’eau. Dans 1 appareil se trouve un second tube II très large ayant la forme d un siphon de vase de Tantale. Ce gros tube B traverse un bouchon de caoutchouc qui ferme en bas l’appareil A; il aboutit à un vase quelconque E, où l’eau se déversera tout à l’heure.
La plaque supérieure est percée de deux trous. Dans l'un est luté un tube de verre C où se trouve une soupape de caoutchouc, dans l’autre est enfoncé le tube D, muni d’une soupape inverse de la première.
Voici comment fonctionne l’appareil : on ouvre le robinet d'eau. Celle-ci pénètre dans le vase A, elle le remplit et chasse l’air par la soupape D et le tube F jusque dans l’eau de l’aquarium. Puis, dès que l'eau arrive à la crosse du tube B, le siphon de Tantale, que constitue ce tube, s’amorce et, comme ce tube B est trois fois plus gros que le conduit de l'eau, le vase se vide très rapidement, bien que l'eau continue à y entrer.
Cette évacuation produit une aspiration, fait pénétrer de l’air par la soupape C.
Quand l’eau arrive en bas du tube E, le siphon se désamorce.
Immédiatement, le vase se met à se remplir de nouveau en produisant l’insufflation, et cela se reproduit ainsi indéfiniment sans qu’on s’en occupe et avec une rapidité qui varie suivant la quantité dont on a ouvert le robinet d’eau.
C'est un appareil dont le principe est très différent, mais qui fournit des résultats identiques, qui sert au transport des Poissons.
Un grand tonneau (fig. 203) est chargé sur un haquet. Audessous de lui, se trouve un mécanisme de pompe que les roues
elles-mêmes mettent en mouvement. Un débrayement facile permet de cesser le mouvement quand on se trouve dans des chemins trop caillouteux. La pompe injecte de l'air dans le tonneau où sont entassés les Poissons.
Fig. 203. — Appareil de Olto Hainmerle pour le transport des Poissons.
Dans ces conditions, ils respirent bien, même s’ils sont très serrés dans un faible espace.
L’appareil que je vous montre est de M. Otto Hainmerle de Dornhirn. A Hunningueet aussi en Amérique, on en utilise de presque identiques. Dans ce dernier pays, en 1874, on a pu, avec un semblable dispositif, transporter 12 000 Aloses à 1 600 kilomètres de distance.
Quand le trajet est plus court et la quantité de Poissons très faible, on peut se servir de l’instrument que représente la figure 204.
C’est une sorte de hotte en bois, semblable à celles qui servent dans les pays de montagnes à transporter le lait. La ventilation y est faite au moyen d’un simple soufilet que le porteur fait mouvoir de la main qu'il a libre. Très simple, cet appareil peut rendre de réels services.
Fig. 204. — Hotte à Poissons.
