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Les moustaches de ce poisson-chat sont comme des bandelettes de pH ultra-sensibles

Les animaux ont différentes façons de lutter contre la noirceur. Les taupes peuvent sentir en stéréo; les chauves-souris utilisent l'écholocation; et les poissons de caverne aveugles utilisent leurs dents pour se sentir dans l’obscurité sans vue. La plupart de ces animaux sont également aveugles ou presque, d'où la nécessité de développer des solutions de contournement de la vue intéressantes.

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Mais au moins un animal, semble-t-il, peut franchir le clivage clair-foncé: le poisson-chat de mer japonais. Alors que les poissons-chats ne viennent généralement pas à l’esprit comme faisant partie de la liste des animaux capables de fonctionner dans le noir, de nouvelles recherches publiées dans Science confirment qu’ils peuvent bien se défendre lorsque les lumières s’éteignent. Pour ce faire, ces poissons se tournent vers la chimie.

À l'origine, les chercheurs avaient étudié la réaction du poisson à divers stimuli chimiques gustatifs. Cependant, tout en étudiant les fibres nerveuses contenues dans les moustaches du poisson-chat, ils ont constaté que ces appendices semblaient réagir à la quantité de dioxyde de carbone et d'hydrogène contenue dans le réservoir. Lorsque le pH a légèrement baissé, les fibres se sont activées et excitées.

Intrigués, les chercheurs décidèrent de poursuivre leur curiosité et de voir s'il se passait quelque chose de plus. Ils savaient que les poissons-chats étaient généralement nourris la nuit et préféraient manger des vers marins vivant dans des terriers. Premièrement, ils ont mesuré le pH autour de quelques vers captifs sur différents intervalles de temps et à différentes distances. Ils ont constaté que lorsque les vers respirent, ces organismes libèrent du dioxyde de carbone et de l'hydrogène, ce qui abaisse très légèrement le pH de l'eau environnante. Le poisson-chat, pensaient-ils, pourrait détecter ce changement.

Poisson-chat japonais, traînant dans une crevasse. Photo: aquarium de Kagoshima

Pour le savoir, l'équipe a introduit quelques poissons-chats dans un bac contenant des vers marins cachés. Ils ont veillé à ce que les conditions restent noires et ont utilisé une caméra infrarouge pour enregistrer le drame prédateur qui s'ensuivit. L'équipe a découvert que le poisson n'avait aucun mal à creuser les cachettes des vers. Ces prédateurs s’approcheraient avec confiance des terriers des vers et les «aspireraient».

Ensuite, l’équipe a décidé de faire la même expérience, mais cette fois-ci, les terriers des vers ont été recouverts d’un filet de protection. Mais, même si les poissons ne pouvaient pas accéder aux vers, ils ont néanmoins passé beaucoup de temps à proximité de la proie, ont découvert les chercheurs.

Finalement, l'équipe a complètement sauté les vers et a légèrement abaissé légèrement différentes sections du pH de l'aquarium en faisant couler de l'eau d'un pH différent à l'aide d'un tube inséré dans l'aquarium. Le poisson-chat s'est précipité vers ces zones et est passé à «un mode de recherche appétitif» - les scientifiques parlent de recherches alimentées par les fringales - lorsque le tuyau était allumé, rapporte l'équipe. Mais les poissons ont ignoré ces zones lorsque le tuyau était éteint ou pompait dans de l'eau de mer ayant le même pH que l'aquarium.

Les chercheurs ont constaté que dans un bassin enregistrant normalement à un pH de 8, 23, une modification en 8, 1 ou 8, 2 excitait le plus les poissons, mais que le pH de 8, 0 ou moins n'était même pas enregistré. En d’autres termes, le poisson-chat pouvait détecter des changements de pH inférieurs à 0, 1 unité, mais peut-être pas plus importants, et ils expliquaient de manière très précise la manière dont ils interprétaient ces changements. Les chercheurs ont conclu que le poisson-chat possédait une «sensibilité extraordinaire» aux signaux chimiques.

L'inconvénient des capteurs de poisson-chat de type princesse et pH est, toutefois, leur vulnérabilité potentielle au changement climatique. Les experts prédisent que l’acidification des océans réduira le pH des eaux de la planète, ce qui pourrait être une mauvaise nouvelle pour le poisson-chat. L’équipe souligne que l’océan est déjà 30% plus acide qu’aujourd’hui qu’il l’était à l’époque préindustrielle et qu’à la fin du siècle, il devrait encore chuter de 150%, pour atteindre un pH moyen de 7, 8.

Si les palpeurs du poisson-chat sont vraiment si sensibles qu'ils ne fonctionnent pas avec des valeurs qui s'éloignent d'une fenêtre d'environ 0, 1 pH, ces modifications chimiques pourraient avoir une incidence sur leur capacité à trouver de la nourriture. Que ce soit ou non le poisson sera capable de s'adapter à ces changements, conclut l’équipe, reste inconnue.

Les moustaches de ce poisson-chat sont comme des bandelettes de pH ultra-sensibles