Les poissons sentent le monde qui les entoure de plusieurs façons. Alors que la plupart des poissons possèdent des sens de la vue, de l’ouïe, du goût et de l’odorat, auxquels nous pouvons facilement nous identifier, ils ont également des moyens sensoriels pour détecter des stimuli, tels que le déplacement des particules d’eau et, chez certains poissons, des courants électriques. Ces perceptions sensorielles ultérieures tirent parti des propriétés physiques et chimiques de l’eau et fonctionnent en conjonction avec les modes sensoriels plus conventionnels de la vue, de l’ouïe, du goût et de l’odorat. Explorons-les !

La ligne latérale – Dans le but de vous aider à visualiser les structures qui composent une ligne latérale, imaginez la ligne latérale comme une rivière. Sur un poisson, cette rivière est un canal de ligne latérale. Le canal de la ligne latérale est rempli d’endolymphe; le même liquide qui se trouve dans notre oreille interne. Au-dessous de la rivière, parallèlement à elle, se trouvent les eaux souterraines. Ceci, sur un poisson, c’est des nerfs. À divers endroits le long de la rivière, il y a des sources reliant les eaux souterraines aux eaux de surface. Ce point de connexion est les têtes de ressort, qui sur les poissons sont appelées neuromastes. Les neuromastes relient les nerfs au canal de la ligne latérale, et cette connexion à travers les neuromastes permet aux poissons de détecter les changements mécaniques de l’eau.

Chaque neuromaste est composé de cellules ciliées. Comme toutes les cellules ciliées, celles de la ligne latérale sont contenues dans des faisceaux de cheveux. Les faisceaux de cheveux poussent plus longtemps d’un bord à l’autre du faisceau. Ces faisceaux de cheveux sont recouverts d’une cupule souple et gélatineuse (essentiellement une tasse) qui relie les faisceaux au liquide canalaire, ou dans certains cas à l’eau entourant le poisson. Les cupules sont sensibles aux mouvements du liquide endolymphe aqueux à travers le canal. Les changements de pression plient la cupule et, à leur tour, plient les cellules ciliées à l’intérieur.

Il existe en fait deux variétés principales de neuromastes situés dans les poissons, les neuromastes de canal et les neuromastes superficiels ou autoportants. Les neuromastes des canaux sont situés le long des lignes latérales dans des canaux remplis de liquide (la rivière), juste sous la peau, qui s’ouvrent généralement sur l’environnement par une série de pores. Vous pouvez voir ces pores si vous regardez attentivement les écailles le long de la ligne latérale. Les neuromastes superficiels sont situés à l’extérieur de la surface du corps (autour de la tête, du tronc et de la queue). Ces neuromastes fonctionnent de la même manière que les neuromastes de canal, sauf qu’au lieu d’être en contact avec le liquide endolymphe, ils sont en contact avec l’environnement aquatique extérieur.

Lorsque les poissons nagent, ils produisent un champ d’écoulement autour de leur corps. Le système de lignes latérales est capable de détecter des distorsions dans ce champ d’écoulement auto-généré dues à la présence d’objets. Les distorsions provoquent des changements de pression qui sont reçus par les neuromastes. Les informations de changement de pression reçues par les neuromastes sont transmises au cerveau. En intégrant les informations de nombreux neuromastes, les poissons peuvent détecter différentes choses, comme le mouvement, les vibrations et les gradients de pression dans l’eau qui l’entoure. Cela joue un rôle essentiel dans l’orientation, le comportement prédateur, la défense et la scolarisation sociale.

Par exemple, le système de lignes latérales est nécessaire pour détecter les vibrations produites par les proies et pour orienter les poissons vers la source afin de commencer une action prédatrice. Les poissons fourragères qui se nourrissent en surface peuvent détecter les ondes de surface causées par les insectes en difficulté qui sont tombés dans l’eau avec leur ligne latérale. Ils peuvent également déterminer la direction et la distance à la source d’onde de surface. Les poissons d’eau moyenne utilisent la ligne latérale pour détecter les objets en mouvement. Non seulement ils peuvent détecter la direction du mouvement, mais ils peuvent également détecter sa vitesse, sa taille et sa forme.

Électroréception – Comme mentionné précédemment, certains poissons ont un moyen sensoriel pour détecter les courants électriques. L’électroréception facilite la détection des proies, des objets et est utilisée par certaines espèces comme moyen de communication sociale. La capacité d’électroréception est activée par des ampoules de Lorenzini. Les ampoules de Lorenzini sont constituées d’un gros pore, rempli d’une substance gélatineuse. De minuscules cellules sensorielles tapissent les parois de chaque pore. Ceux-ci détectent même des impulsions électriques faibles de l’environnement et transmettent le message au nerf sensoriel à la base de chaque pore. Ce nerf envoie des messages directement au cerveau qui à son tour informent le poisson des sensations gravitationnelles ou des proies proches. Les ampoules de Lorenzini sont également capables de détecter les changements de pression de l’eau et, dans une certaine mesure, de température.

L’électroréception est la plus notable chez les poissons cartilagineux (requins et raies); cependant, on en trouve également chez d’autres poissons tels que l’esturgeon. La capacité d’électroréception présente chez les requins est un outil de survie important car elle leur permet de rechercher et de trouver des proies, même lorsqu’elles se cachent dans la structure ou dans le sable, simplement en détectant les signaux électriques naturels émis par tous les animaux.

L’électroréception se produit presque exclusivement chez les animaux aquatiques, mais elle ne se limite pas aux poissons. La plupart des amphibiens sont électroréceptifs pendant leur phase larvaire aquatique, et de nombreuses espèces continuent d’être électroréceptives à l’âge adulte.

Sources :

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Schwartz, E., Analyse de la Perception des Ondes de Surface dans certains Téléostéens, Détecteurs de Lignes Latérales, Cahn, P., Éd., Bloomington: Université de l’Indiana., 1967, p. 123 et 134.

Moyle, P.B. et J.J. Check, Jr. 2000. Poissons: Une introduction à l’Ichtyologie, 4e éd., Chapitre 10: Perception sensorielle, pgs 151-156.

Revue par Josh Patterson, UF Sciences halieutiques et Aquatiques.