Danionella cerebrum est le poisson le plus bruyant (147 dB) au monde

Les vocalisations cérébrales de Danionella cerebrum font un vacarme intense avec un bruit atteignant 147 dB dans des contextes sociaux. Ce poisson devient une vedette dans le monde de la science car il est aussi doté de l'un des plus petits cerveaux adultes parmi les vertébrés.

Le tout petit (1,2 cm) poisson Danionella cerebrum est le poisson le plus bruyant du Monde avec 140 db de bruit émis lors de la copulation. Le nom d'espèce latinisé, cerebrum, fait référence au cerveau.

Avec une taille de seulement 1 cm (10 mm) pour les mâles, il est aussi l'un des plus petits poissons au monde, et le deuxième plus petit parmi les poissons d'eau douce. Danionella cerebrum est l'espèce modèle de vertébrés émergente pour les études neurophysiologiques.

Les cinq espèces décrites du genre Danionella sont de minuscules poissons (des micro-poissons) transparents qui atteignent des tailles comprises entre 10 et 15 mm de longueur standard. Ils représentent certains des cas les plus extrêmes de progenèse vertébrée connus à ce jour.

✅ Danionella cerebrum produit des impulsions disposées en rafales composées de plusieurs centaines d'impulsions, suivie d'une unique impulsion ahurissante. Les impulsions sont à large bande et ont une composante fréquentielle dominante autour de 5 kHz. Un histogramme de l'intervalle inter-impulsions a une distribution bimodale avec des pics à 9,25 ± 0,97 et 17,98 ± 0,96 ms, estimés à partir de la moyenne et de l'écart-type d'un ajustement gaussien. Cela correspond à des fréquences d'environ 120 et 60 Hz respectivement. ⭐ L'amplitude d'une seule impulsion peut atteindre 7 Pa, correspondant à 137 dB (décibels, re 1 μP).

Dans une nouvelle étude datant de août 2023 (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2314017121), confirmée par une seconde de février 2024, afin de caractériser l'intensité des vocalisations de D. cerebrum, les chercheurs ont mesuré l'amplitude des impulsions fréquentielles. Les poissons ont été placés dans un grand réservoir, pour réduire les effets des échos des parois de l'aquarium, et les hydrophones ont été espacés de manière égale autour du centre.

Bien que les poissons ne mesurent que 10 à 12 mm de long, l'amplitude d'une seule impulsion pourrait atteindre des niveaux de pression supérieurs à 137 dB à une distance de 35 mm, ce qui correspond à une amplitude d'environ 147 dB pour 1 longueur de corps. Une telle amplitude est très inhabituelle pour un animal de sa taille

Par rapport à leur poids corporel, les sons de Danionella sont particulièrement forts par rapport à ceux des appels de communication chez d'autres animaux. L'intensité sonore de 137 db en fait l'un des animaux les plus bruyants au monde. Dans le monde du vacarme, c'est le cachalot qui détient le record avec des vocalisations jusqu'à 230 db, l'animal le plus bruyant du monde.

Ce petit vertébré de moins de 12 mm de longueur peut produire des sons proches de 140 dB grâce à un cartilage tambourinant, une côte spécialisée et un muscle résistant à la fatigue. Ces caractéristiques anatomiques permettent au poisson d'accélérer le cartilage tambourinant sous des forces extrêmes et de générer des impulsions rapides et fortes.

Cet appareil accélère le cartilage tambourinant à plus de 2000 g, le projetant sur la vessie natatoire pour générer une impulsion rapide et forte. Ces impulsions sont enchaînées pour effectuer des appels avec des contractions musculaires bilatérales alternées ou unilatérales. D. cerebrum utilise ce mécanisme remarquable pour la communication acoustique avec ses congénères.

Par rapport à leur poids corporel, les sons de Danionella sont particulièrement forts par rapport à ceux des appels de communication chez d'autres animaux.

Remarques sur le genre des poissons Danionella

Le genre, originaire du Myanmar (Birmanie, Asie du Sud), est particulièrement connu pour l'espèce Danionella dracula, appelé le poisson-vampire !

La taille adulte miniature et l'apparence larvaire de Danionella, combinées à un répertoire comportemental diversifié lié à la production sonore par les mâles, ont fait de Danionella un modèle important pour les études neurophysiologiques. La similarité externe entre les différentes espèces de Danionella a constitué un défi important pour l'identification taxonomique à l'aide de caractères externes traditionnels, conduisant à une confusion sur l'identité de l'espèce modèle.

En utilisant des approches taxonomiques morphologiques et moléculaires combinées, nous montrons ici que l'espèce de Danionella la plus étudiée n'est pas D. translucida, mais représente une espèce non décrite, Danionella cerebrum qui est extérieurement presque identique à Danionella translucida, mais diffère de manière tranchée par plusieurs caractères internes.

Les analyses moléculaires confirment le caractère distinctif de D. cerebrum et D. translucida et suggèrent que les deux espèces ne sont même pas des taxons frères. L'analyse de l'évolution des dimorphismes sexuels associés à l'appareil weberien révèle une augmentation significative de la complexité depuis la condition la plus simple trouvée chez D. dracula jusqu'aux conditions les plus complexes chez D. cerebrum, D. mirifica et D. translucida.

Anatomie et morphologie de Danionella cerebrum :

Danionella cerebrum : (a) mâle (environ 10 mm LS) et (b) femelle (environ 12 mm LS) vivant; notez les chromatophores jaunâtres sur le dos de la tête, les mélanophores dispersés en rangées sur le corps chez les deux sexes et les oeufs recouverts de grands mélanophores chez la femelle. (c) des flèches blanches marquent la position de l'évent, qui est décalé vers l'avant par rapport aux nageoires pelviennes chez les mâles.

⭐ Dans les caractéristiques anatomiques de Danionella cerebrum (image ci-dessus), on peut distinguer : (e) appareil weberien chez le mâle paratype, 11,7 mm LS et (f) femelle paratype, 11,8 mm LS, en vue latérale; la même chose chez le mâle(g) et la femelle (h) en vue frontale; (e) et (g) la pointe de flèche noire marque la connexion entre le processus latéral et le bras externe de l'os suspensorium, les étoiles relient les brides entre les bras interne et externe de l'os suspensorium et la flèche rouge marque l'extension postérieure du bras interne de l'os suspensorium recouvrant dorsalement la vessie natatoire. Abréviations : cl, claustrum; dc, cartilage tambourinant; ios, bras interne de l'os suspensorium; nc, complexe neuronal; oos, bras externe de l'os suspensorium; r, côte; sc, scaphium; sw, vessie natatoire.