Les poissons sont des animaux aquatiques d’une grande diversité. Il existe plus de 32’000 espèces de poissons, ce qui en fait le plus grand groupe de vertébrés.
La plupart des poissons possèdent des organes sensoriels très développés. Les yeux de la plupart des poissons vivant à la lumière du jour sont capables de voir les couleurs. Certains peuvent même voir la lumière ultraviolette. Les poissons ont également un très bon sens de l’odorat. Les truites, par exemple, ont des trous spéciaux appelés « narines » dans leur tête qu’elles utilisent pour enregistrer de minuscules quantités de produits chimiques dans l’eau. Les saumons migrateurs venant de l’océan utilisent ce sens pour retrouver leur chemin vers leur cours d’eau d’origine, car ils se souviennent de l’odeur de celui-ci. Les poissons terrestres, en particulier, ont un sens tactile très fort au niveau de leurs lèvres et de leurs barbillons. Leurs papilles gustatives sont également situées à cet endroit. Ils utilisent ces sens pour rechercher de la nourriture sur le sol et dans les eaux troubles.
Les poissons possèdent également un système de lignes latérales, également appelé système latéral. C’est un système d’organes sensoriels tactiles situés dans la tête et le long des deux côtés du corps. Il est utilisé pour détecter les mouvements et les vibrations dans l’eau environnante.
FonctionEdit
Les poissons utilisent l’organe sensoriel de la ligne latérale pour détecter les proies et les prédateurs, les changements dans le courant et son orientation et ils l’utilisent pour éviter les collisions en banc.
Coombs et al. ont montré que l’organe sensoriel de la ligne latérale est nécessaire aux poissons pour détecter leurs proies et s’orienter vers elles. Les poissons détectent et s’orientent vers les mouvements créés par les proies ou une sphère métallique vibrante, même lorsqu’ils sont aveuglés. Lorsque la transduction du signal dans les lignes latérales est inhibée par l’application de chlorure de cobalt, la capacité à cibler la proie est fortement diminuée.
La dépendance des poissons à l’organe des lignes latérales pour éviter les collisions chez les poissons en bancs a été démontrée par Pitcher et al. en 1976, où ils montrent que des poissons aveugles optiquement peuvent nager dans un banc de poissons, alors que ceux dont l’organe de la ligne latérale est handicapé ne le peuvent pas.
AnatomieEdit
Les lignes latérales sont visibles sous la forme de deux lignes ténues qui courent de chaque côté du corps du poisson, de sa tête à sa queue. Elles sont constituées d’une série de cellules mécanoréceptrices appelées neuromastes. Ceux-ci sont soit situés à la surface de la peau, soit, plus fréquemment, encastrés dans le canal de la ligne latérale. Le canal de la ligne latérale est une structure remplie de mucus qui se trouve juste sous la peau et qui transmet le déplacement externe de l’eau par des ouvertures de l’extérieur vers les neuromastes de l’intérieur. Les neuromastes eux-mêmes sont constitués de cellules sensorielles avec de fines cellules ciliées qui sont encapsulées dans une cupule gélatineuse cylindrique. Ces derniers se jettent soit directement dans l’eau libre (ce qui est fréquent chez les poissons d’eau profonde), soit dans le liquide lymphatique du canal de la ligne latérale. Les pressions changeantes de l’eau font plier la cupule, et par conséquent les cellules ciliées à l’intérieur. Comme pour les cellules ciliées de toutes les oreilles des vertébrés, une déviation vers les cils les plus courts entraîne une hyperpolarisation (diminution du taux d’excitation) et une déviation dans la direction opposée entraîne une dépolarisation (augmentation du taux d’excitation) des cellules sensorielles. Par conséquent, les informations relatives à la pression sont transposées en informations numériques à l’aide d’un codage de fréquence qui est ensuite transmis au cerveau par le nerf de la ligne latérale. L’intégration de nombreux neuromastes par leurs connexions afférentes et efférentes permet de former des circuits complexes. Cela peut les faire réagir à différentes fréquences de stimulation et par conséquent coder pour différents paramètres, comme l’accélération ou la vitesse .
Chez les requins et les raies, certains neuromastes ont subi une évolution intéressante. Ils se sont transformés en électrorécepteurs appelés ampoules de Lorenzini. Elles sont principalement concentrées autour de la tête du poisson et peuvent détecter une variation des stimuli électriques aussi faible que 0,01 microvolt. Grâce à cet instrument sensible, ces poissons sont capables de détecter les minuscules potentiels électriques générés par les contractions musculaires et peuvent ainsi trouver leurs proies sur de grandes distances, dans des eaux troubles ou même cachées sous le sable. Il a été suggéré que les requins utilisent également ce sens pour la migration et l’orientation, car les ampoules de Lorenzini sont suffisamment sensibles pour détecter le champ électromagnétique terrestre.
Évolution convergenteEdit
Céphalopodes :
Les céphalopodes tels que les calmars, les pieuvres et les seiches possèdent des lignes de cellules épidermiques ciliées sur la tête et les bras qui ressemblent aux lignes latérales des poissons. Des enregistrements électrophysiologiques de ces lignes chez la seiche commune (Sepia officinalis) et le calmar bref (Lolliguncula brevis) les ont identifiées comme un analogue invertébré des lignes latérales mécanoréceptives des poissons et des amphibiens aquatiques .
Crustacés :
Une autre convergence avec la ligne latérale des poissons se trouve chez certains crustacés. Contrairement aux poissons, ils n’ont pas les cellules mécanosensorielles sur leur corps, mais les ont espacées à intervalles réguliers sur de longues antennes traînantes. Celles-ci sont tenues parallèlement au corps. Cela forme deux » lignes latérales » parallèles au corps qui ont des propriétés similaires à celles des lignes latérales des poissons et sont mécaniquement indépendantes du corps.
Mammifères :
Chez les lamantins aquatiques, le corps postcrânien porte des poils tactiles. Ils ressemblent aux poils mécanosensibles des rats taupiers nus. Cette disposition des poils a été comparée à la ligne latérale des poissons et complète les faibles capacités visuelles des lamantins. De même, les moustaches des phoques communs sont connues pour détecter les infimes mouvements de l’eau et servent de système récepteur hydrodynamique. Ce système est bien moins sensible que l’équivalent chez les poissons.