Rythme_grenouille

S’il est une manipulation qui marche bien, pour peu que l’on ait le matériel adapté, c’est la mise en évidence des variations du rythme respiratoire en fonction de la température chez la grenouille. C’est aussi une excellente occasion d’appliquer la démarche expérimentale (que je ne décrirai pas ici).

Voici le matériel nécessaire pour réaliser ce TP pour un groupe

4 aquariums de 26 x 15 x 15 cm avec bocal
2 chauffages pour aquarium
4 thermomètres
1 couvercle en plexiglas perforé

1 chronomètre

1 grenouille

Principe : La grenouille est placée successivement dans 4 aquariums contenant respectivement de l’eau à 0° C, 10° C, 20° C et 30° C. À l’intérieur de l’aquarium se trouve un bocal de dimension suffisante, collé sur le fond avec de la colle aux silicones. Ne pas oublier le couvercle.

Après quelques minutes d’acclimatation, les élèves comptent les mouvements respiratoires (plancher buccal) de la grenouille pendant 3 fois une minute. Ces valeurs sont reportées dans un tableau, puis ils font la moyenne. (Voir à la fin de cet article).

On place ensuite la grenouille dans le bac suivant et on recommence les mesures.

Après passage dans les 4 aquariums, le tableau est rempli et on trace la courbe : « Rythme respiratoire en fonction de la température ».

Le collage d’un aquarium

Une épaisseur de 5 mm suffit largement pour le verre. Voici les dimensions exactes pour la découpe :

1 x 26 x 15 cm pour le fond

2 x 26 x 14,5 pour les 2 grands côtés

2 x 14,5 x 14 pour les 2 petits côtés.

Technique du collage et précautions : reportez-vous à l’article « Construire son aquarium ».

IMPORTANT : les côtés sont collés sur le fond ; les petits côtés sont collés entre les grands.

Après un délai raisonnable de 24 heures, coupez les débordements de colle. Puis collez, sur le fond de l’aquarium, un bocal d’environ 7 à 8 cm de diamètre (car il faut pouvoir y rentrer avec la main pour saisir la grenouille) et 10 à 12 cm de haut.

Préparez ensuite le couvercle : un carré de 12 x 12 cm découpé dans du plexiglas fin, dans lequel on perce des trous (foret pour métal de 6 à 7 mm de diamètre).

Placez dans le bac un thermomètre spécial aquarium : il a l’avantage d’être très court ; on le fixe avec une petite ventouse.

Recommencez pour les 3 autres aquariums. Pour 2 d’entre eux (20°C et 30°C), il faudra prévoir 1 combiné chauffage - thermostat (magasin d’aquariophilie) très pratique pour avoir une température stable. Et n’oubliez pas la glace avant de commencer l’expérimentation.

Si vous voulez faire plusieurs groupes, ce qui est souhaitable, il faudra autant de fois les 4 aquariums avec leur équipement (et autant de grenouilles !)

En ce qui me concerne, j’ai collé 16 aquariums, soit le matériel nécessaire pour 4 groupes. Pour finir, quelques conseils utiles :

Commencez par le bac à 0°C car l’acclimatation de la grenouille semble meilleure avec des températures ascendantes.
Préparez des chiffons pour chaque groupe. En effet, pour le bac à 0°C (et un peu pour celui à 10°C) il se forme une importante quantité de buée et il faut constamment essuyer le bac pour pouvoir compter les mouvements de la grenouille.
Avant de commencer, montrez aux élèves comment se servir d’un chronomètre (ce n’est pas évident pour tout le monde).
Gardez quelques glaçons pour maintenir l’eau du 2^e bac à environ 10°C.
Pour les bacs à 20°C et 30°C, réglez à l’avance les thermostats. Pour les mesures à ces températures, la grenouille devient très active. Il est bon de prévoir une masse de 500 g que l’on posera sur le couvercle.

Résultats obtenus par un groupe d’élèves

Température de l'air Rythme ventilatoire	0° C	10° C	20° C	30° C
1ère minute	82	86	104	142
2ème minute	83	90	104	136
3ème minute	84	91	117	142
4ème minute	82	86	123	147
Moyenne	83	89	112	142