Vessie natatoire
Définition
La vessie natatoire est l'organe de l'équilibre hydrostatique (flottaison) des poissons osseux. Située dans la cavité abdominale et constituée d'un sac membraneux rempli de gaz relié à l'oesophage, elle est un homologue aux poumons des mammifères. Elle permet aux poissons de se tenir entre deux eaux. Son origine est une invagination de l'oesophage pendant l'embryogenèse.
Une vessie natatoire du gardon Scardinius erythrophthalmus :
La vessie natatoire gazeuse est un double organe rempli de gaz qui contribue à la capacité d'un poisson pour contrôler sa flottabilité, et donc de rester à la profondeur voulue dans l'eau sans avoir à gaspiller de l'énergie dans la nage (natation).
Explications
La vessie natatoire est un organe hydrostatique rempli de gaz agissant comme un agent stabilisant, permettant un contrôle actif de la flottabilité et du maintien de la profondeur.
Les poissons osseux ont un poids spécifique légèrement supérieur à l'eau et la vessie natatoire contrôle la flottabilité neutre du poisson dans l'eau, sans la nécessité d'un effort musculaire.
La vessie natatoire a aussi une utilisation de stabilisateur, en tant qu'agent stabilisant, en raison de la position verticale du centre de gravité est au-dessous du centre de volume due à la position dorsale de la vessie natatoire.
Une autre fonction de la vessie natatoire est l'utilisation en tant que chambre de résonance pour produire ou recevoir le son. En effet, certains poissons peuvent utiliser leur vessie natatoire gazeuse pour émettre des sons et si la majorité des poissons ont une vessie natatoire, les espèces de grands fonds comme le blobfish exploitent d'autres systèmes pour leur flottabilité.
En détails
La vessie natatoire est parfois appelée vessie gazeuse mais elle reste un organe fonctionnel non indispensable. Elle a inspiré l'Homme qui en a copié le principe avec les ballasts des navires (submersibles, sous-marins).
L'intestin antérieur de l'embryon envoie un diverticule dorsal, qui chez l'adulte, devient la vessie natatoire, poche membraneuse, souvent cloisonnée intérieurement et gonflée d'oxygène mélangé à un peu d'azote. Cet organe est libre dans la cavité abdominale ou appliqué étroitement contre la colonne vertébrale et la base du crâne. Il reste en communication avec le tube digestif par un canal pneumatique (physostomes) ou s'isole complètement (physoclistes). À sa surface externe ou interne, les capillaires artériels forment des réseaux admirables, connus sous le nom de corps rouges.
En outre, chez diverses espèces, à la face interne de l'organe, on observe des amas de cellules d'aspect glandulaire qui forment la glande gazeuse (cas des Crossoptérygiens). Les sélaciens et beaucoup de Téléostéens n'ont pas de vessie natatoire; par exemple : le maquereau n'a pas de vessie natatoire !
Les vessies natatoires ressemblent à des sacs gonflés :
Les vessies natatoires sont des organes constitués de deux sacs à parois minces dont le remplissage en gaz assure la flottabilité des poissons, avec une immersion plus ou moins importante.
La vessie natatoire est une poche située dans l'abdomen des poissons, au-dessus de l'intestin et contenant de l'azote, de l'oxygène et du gaz carbonique. Cet organe sert de "ballast" au poisson et lui permet d'ajuster sa flottabilité au niveau neutre en fonction des conditions de milieu qu'il rencontre (profondeur).
La vessie natatoire se compose normalement de deux sacs remplis de gaz situés dans la portion dorsale du poisson, bien que dans un petit nombre d'espèces primitives, il n'y a qu'un seul sac. Cette vessie a des parois souples permettant des contractions ou extensions selon la température et la pression ambiante.
Les parois de la vessie contiennent très peu de vaisseaux sanguins et contiennent des cristaux de guanine, ce qui les rend imperméables aux gaz. En ajustant l'organe sous pression de gaz avec la glande gazeuse, les poissons peuvent obtenir une flottabilité neutre et monter et descendre dans une large gamme de profondeurs.
En raison de la position dorsale, elle donne de la stabilité latérale au poisson.
Une anatomie et des mécanismes physiologiques spécifiques permettent aux poissons de modifier assez rapidement le volume gazeux de leurs vessies et donc leur flottabilité. La vessie natatoire est simple ou divisée en deux (étranglement). Chez de nombreuses espèces elle est en communication (par le canal pneumatique) avec l'appareil digestif.
La vessie natatoire d'une alose :
Chez l'alose, le plus grand sac de la vessie natatoire est très long et fini en pointe. Les sacs à parois souples remplis de gaz sont dans le coelome, juste en dessous de la colonne vertébrale.
La vessie natatoire joue un rôle hydrostatique passif. La pression qui s'exerce sur les poissons augmente avec la profondeur. Il en résulte que le volume de la vessie natatoire varie en fonction inverse de cette pression (loi de Mariotte).
L'équilibre entre le poisson et l'eau ambiante est parfait quand le poids du poisson et la poussée hydrostatique, étant égaux et orientés en sens inverse, s'annulent.
Soumis à une dépression, les poissons augmentent de volume : les Physostomes rejettent par le canal pneumatique puis par la bouche, le gaz en excès; les Physoclistes le résorbent peu à peu, mais une décompression forte et brutale provoque, parfois, l'éclatement de leur vessie.
Quand un poisson se rapproche du fond, l'augmentation de pression réduit le volume de la vessie et la poussée hydrostatique diminue, mais, par une nouvelle sécrétion de gaz, l'organe augmente à nouveau de taille et le poisson retrouve son équilibre.
L'extirpation de la vessie modifie peu le comportement du poisson ! La perte de l'organe est compensée par des mouvements musculaires appropriés. Il s'agit donc d'un dispositif (organe) utile mais non indispensable.
En ichtyologie, sont aclistes les poissons dépourvus de vessie, de vessie natatoire ou ou vessie gazeuse.
La vessie natatoire peut être associée à l'appareil de Weber :
Chez les poissons à osselets wébériens du super-ordre Ostariophysi, l'appareil de Weber est lié à la vessie natatoire et il sert à la transmission des sons et des ébranlements mécaniques.
La paroi de la vessie natatoire des dipneustes n'est pas lisse, elle se plisse, forme des alvéoles et prend la structure d'un poumon ! Elle reçoit le sang du quatrième arc aortique.
Le maximum de complexité s'observe chez le Protoptère. Le canal pneumatique débouche dans l'oesophage, non pas dorsalement, mais ventralement, par une fente ou glotte qui s'ouvre ou se ferme à volonté. La vessie, impaire près du canal pneumatique, se bifurque vers l'arrière en deux longs prolongements à nombreux alvéoles. Cette vessie natatoire, de grandes proportions, est un véritable poumon fonctionnel.
Avec ou sans vessie natatoire
La vessie natatoire n'est pas présente chez tous les poissons. Les poissons sans vessie natatoire sont les poissons plats (pleuronectidés), les Scombridés (thons, maquereaux), les sélaciens (requins et raies), et les espèces de grand fond (baudroie, blobfish).
Pour les espèces qui en sont pourvues, la vessie natatoire jouerait en outre un rôle dans la réception des sons sous la forme d'une caisse de résonance. Les poissons physostomes exploitent leur vessie natatoire d'une façon tout à fait particulière, et voir à ce titre les dipneustes.
Ceinture natatoire
La ceinture natatoire qualifie, au-dessus de la vessie, la charpente osseuse interne des nageoires paires. Avec la vessie natatoire, elle offre la possibilité de natation (nage) aux poissons. Elle complète la palette natatoire des mammifères marins, dont les tortues marines, dont une palmure relie les doigts, donnant une impression de nageoire.
Troubles et pathologies
Le trouble de la vessie natatoire survient chez les alevins lorsque l'organe qui contrôle la vessie natatoire ne se développe pas correctement, ce qui empêche le poisson de nager normalement.
Les pisciculteurs remarqueront que des alevins sains nagent dans le bassin dès qu'ils nagent librement. D'autres alevins de poisson coulent au fond et glissent sur le ventre, ramassant la nourriture du fond au fur et à mesure qu'elle y tombe.
Cela peut sembler un comportement assez raisonnable pour les alevins, mais c'est généralement le premier signe d'un trouble de la vessie natatoire. Pour la plupart des alevins, cela signifie que l'euthanasie est la meilleure solution.
Certains poissons développent des problèmes de vessie natatoire plus tard dans la vie, souvent en raison d'une suralimentation ou d'une maladie. Cependant, le type de trouble de la vessie natatoire observé chez les alevins est une maladie chronique qui dure toute la vie.
Pour cette raison, les alevins qui glissent sur le ventre doivent être éliminés de la population reproductrice et de préférence des aquariums.
Cas du poisson rouge
La vessie natatoire du poisson rouge est relativement plus petite que celle de Carassius gibelio, sans chevauchement avec le vaste échantillon de ce dernier. Les ondes sonores incidentes peuvent provoquer des oscillations des parois élastiques de la vessie natatoire et, grâce à la connexion entre les osselets de la appareil de Weber, les ondes sonores sont transférées à l'oreille interne, expliquant le rôle fondamental de ce complexe pour l'audition.
Chez les poissons-chats, les piranhas et les pacus, une vessie natatoire réduite pourrait affecter négativement les capacités auditives, en particulier aux fréquences plus élevées. Ces réductions de taille pourraient soit contribuer à conserver l'audition des hautes fréquences dans des environnements bruyants en réduisant l'inertie du complexe, soit montrer un investissement réduit dans l'audition spécialisée.
Issus de la domestication ornementale, les poissons rouges de différentes races présentent donc probablement de plus grandes différences dans leurs capacités de détection individualiste des hautes fréquences que leurs homologues sauvages, depuis les poissons rouges potentiellement très sensibles au son jusqu'aux poissons rouges presque sourds.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "vessie natatoire" :
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