L'Opah, Lampris guttatus, est un poisson à sang chaud

Le poisson-lune Opah est une évolution majeure dans la biologie des poissons, notamment pour les poissons marins pélagiques.

Le poisson Opah, Lampris guttatus, est le premier poisson cartilagineux reconnu comme une espèce à sang chaud alors que les poissons sont biologiquement à sang froid. C'est une découverte importante en biologie animale, en ichtyologie, car ce poisson-lune devient ainsi le premier poisson à sang chaud connu des milieux marins. Les requins et les thons peuvent se réchauffer, mais le mécanisme biologique est différent.

L'espèce Lampris guttatus possède la particularité d'être un poisson à sang chaud, une première dans le monde des poissons marins.

Le lampris royal vient d'être admis comme le premier poisson endotherme (à sang chaud), une évolution majeure en ichtyologie, puisque la totalité des poissons cartilagineux sont habituellement ectothermes (à sang froid). En effet, l'Opah peut contrôler sa température interne pour compenser les écarts de températures avec le milieu environnant.

En résumé, les scientifiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration ont découvert le premier poisson pleinement à sang chaud. Également appelé "saumon des Dieux", Lampris guttatus est un un poisson prédateur en eau profonde, capable de garder son corps chaud à travers un ensemble spécialement conçu des vaisseaux sanguins dans les branchies du poisson, ce qui permet au poisson de faire circuler le sang chaud dans tout son corps.

Il est l'un des faits les plus élémentaires de biologie enseigné : les oiseaux et les mammifères ont le sang chaud (animaux endothermes ou homéothermes), tandis que les reptiles, les amphibiens et les poissons ont le sang froid (animaux eurythermes ou ectothermes). Mais de nouvelles recherches viennent de faire évoluer des connaissances bien connues avec la découverte du premier poisson à sang chaud du monde : l'Opah (ou Lampris royal).

Dans un article publié dans la revue Science, des chercheurs de la NOAA décrivent le mécanisme unique qui permet à l'Opah de conserver son corps chaud. Le secret réside dans un ensemble spécialement conçu des vaisseaux sanguins dans les branchies du poisson, ce qui permet aux poissons de faire circuler le sang chaud jusqu'au bout des nageoires.

Le poisson à sang chaud, un endotherme :Le poisson pélagique Lampris guttatus peut réchauffer son sang, une première mondiale pour les poissons, par des battements accélérés de ses nageoires pectorales qui provoquent un échauffement locale transporté par le sang dans les autres organes et muscles.

Les scientifiques soupçonnaient déjà L. guttatus d'être spécial, dit Heidi Dewar, chercheur au Southwest Fisheries Science Center de la NOAA et l'un des auteurs de l'article. La plupart des poissons qui vivent où l'Opah nage, à quelques centaines de mètres de profondeur, dans certains des endroits les plus sombres et les plus froids de l'océan, les poissons sont lents, en raison des basses températures.

À ces profondeurs, les poissons prédateurs, ont eux-même tendance à être lents, attendant patiemment une proie, à l'affût, plutôt que de nager activement pour capturer des proies. Mais l'Opah, qui passe tout son temps dans ces zones profondes (en mésopélagique, voir bathypélagique), a de nombreuses caractéristiques habituellement associées à un mouvement rapide, de prédateur actif, comme un grand coeur, beaucoup de muscles et de grands yeux. Ces caractéristiques faisaient déjà de l'Opah "une curiosité".

Tous les poissons ont deux types de vaisseaux sanguins dans leurs branchies : des artères transportant le sang dans le corps à partir du coeur, avec un sang ré-oxygéné, et des veines et veinules transportant le sang des organes en retour au coeur. Chez L. guttatus, le sang entrant est chaud après avoir circulé à travers le corps du poisson.

Ce phénomène, unique, existe car l'Opah bat rapidement ses nageoires pectorales, plutôt qu'en ondulant son corps comme de nombreux autres poissons, pour se propulser dans l'eau; ce processus génère une forte chaleur. Mais le sang sortant, qui vient d'être en contact avec de l'eau dans les branchies, est froid. Le directeur de l'étude scientifique a remarqué que dans les branchies de l'Opah, les deux ensembles de "récipients" sont soigneusement empaquetés les uns contre les autres, de sorte que les vaisseaux sanguins entrants peuvent réchauffer le sang sortant avant qu'il ne passe nul part ailleurs.

⭐ Ce processus est connu comme un "échange de chaleur à contre-courant", et permet au sang chaud d'être délivré dans tout le corps.

Certains autres types de poissons, comme le thon, ont eux aussi conçu des vaisseaux sanguins dans certaines parties de leur corps, ce qui permet une "endothermie locale", avec un sang chaud limité à certains organes ou muscles, comme les yeux, le foie ou les muscles de natation. Mais l'Opah est le seul poisson avec cette conception dans ses branchies, là où la plupart des poissons perdent la majorité de la chaleur de leur corps vers l'eau froide environnante.

En réchauffant le sang dans les branchies avant qu'il ne passe autre part, l'Opah ne réalise pas seulement une endothermie locale, mais une endothermie de l'ensemble du corps, selon les auteurs de l'article. Les essais ont montré que l'Opah est capable de maintenir une température centrale du corps d'environ 5 °C plus chaude que l'eau environnante. L'espèce, initialement eurytherme, supporte une large plage de températures (pour un poisson), de 8 à 22 °C.

Certes, tout le monde est d'accord que l'endothermie du corps entier est le meilleur moyen pour l'adaptation de l'Opah, mais le phénomène de réchauffement du sang est quand même différent de celui des mammifères ou des oiseaux. Un professeur de biologie à l'Université du Massachusetts, considère que l'Opah est encore un endotherme local : il est juste capable de garder plus de parties de son corps chaudes que les autres poissons.

Les zones les plus chaudes dans le corps de l'Opah sont les organes essentiels, incluant le coeur, et la zone autour des yeux et le cerveau, tandis que les bords du corps sont un peu plus frais. La surface de l'oeil et les nageoires, en contact direct avec l'environnement froid, ne sont pas réchauffés au même point que les organes cités.

Ainsi, il faut ajouter que le terme "sang chaud" peut être un peu archaïque. Même si L. guttatus est capable de garder de grandes parties de son corps plus chaudes que l'eau environnante, leur sang n'est certainement pas aussi chaud que celui des oiseaux et des mammifères, les vrais endothermes.

L'Opah peut passer tout son temps dans les eaux profondes, sans perdre son avantage de bon nageur en eau froide. Et étant à sang chaud dans de telles températures froides signifie une meilleur performance de la vue et des activités musculaires, plus nettes que ses "cousins" atones, de sang-froid. La proie a un désavantage complète face à ce prédateur actif là où les autres poissons sont peu actifs.