Poisson
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Généralités
Les poissons sont des animaux vertébrés qui vivent dans l'eau: ils sont aquatiques. Ils ont généralement un corps allongé, souvent recouvert d'écailles. Ils se déplacent au moyen de nageoires. Ils respirent grâce à leurs branchies qui leur permettent d'extraire l'oxygène dissous dans l'eau.
le brochet (Esox lucius)
le cyprin doré (Carassius auratus)
Le coelacanthe (Latimeria chalumnae)
le requin pèlerin (Cetorhinus maximus)
Histoire évolutive des poissons
On peut classer les espèces actuelles de poissons dans 4 groupes principaux:
Un poisson typique ...
Il y a des exceptions:
Certains poissons (lampris, thons espadons, certains requins) peuvent élever la température de leur corps au-dessus de celle de l'eau ambiante: on dit qu'ils sont homéothermes (comme nous);
Certains poissons possèdent un organe respiratoire annexe (vessie natatoire, poumon primitif) permet de respirer aussi le dioxygène atmosphérique. Certains poissons passent même plus de temps hors de l'eau que dedans (périophthalmes);
Certaines espèces peuvent être ovovivipares ou vivipares (requins).
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est un vertébré avec un crâne cartilagineux ou osseux qui protège le cerveau;
extrait le dioxygène (O2) de l'eau grâce à des branchies qu'il garde toute sa vie;
a la même température que son environnement: on dit qu'il a le «sang froid»;
possède un corps allongé qui lui permet de nager rapidement;
possède des nageoires pour se déplacer mais pas de pattes.
possède une double mâchoire pour les gnathostomes et simple pour les agnathes;
possède une peau généralement recouverte d’écailles;
est ovipare : il pond des œufs et la fécondation peut être interne ou externe.
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A quoi ressemble un poisson?
Caractéristiques des poissons
la tête
la queue
l’oeil
la bouche
les nageoires
une peau avec des écailles
Classification des poissons
Les «poissons cartilagineux sans mâchoire»
(Pétromyzontides).
Exemple: la lamproie.
Les «poissons cartilagineux»
(Chondrichtyens )
Exemples: les raies et requins.
Les «poissons osseux à nageoires rayonnées»
(Actinoptérygiens)
Exemples très nombreux:
la truite, le thon, le poisson rouge,...
Les «poissons osseux à nageoires charnues»
(Sarcoptérygiens)
Exemples: Dipneustes et Actinistiens.
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Anatomie des «poissons cartilagineux
les requins
les raies
Anatomie des «poissons osseux
le squelette de la carpe
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Reproduction des vertébrés
Anatomie comparée des vertébrés
Les premiers ancêtres des poissons apparaissent au début de l'Ere primaire (au Cambrien) il y a environ 500 millions d'années (-500 Ma).
le barbeau
«Le blennie, un poisson terrestre», un film de la série «Zapping sauvage»
« Un poisson qui change de sexe», un film de la série «Zapping sauvage»
«Le requin marteau», un film de la série «Zapping sauvage»
«Le requin baleine», un film de la série «Zapping sauvage»
«Le poisson archer», un film de la série «Zapping sauvage»
«Le grand requin blanc, camouflage», un film de la série «Zapping sauvage»
petite raie (Raja clavata) vue en transparence
l’oeil
le rostre
le spiracle
les branchies
la nageoire pelvienne
la narine
la nageoire pectorale
les nageoires dorsales
les fentes branchiales
l’oeil du brochet
la nageoire dorsale
à l’arrière
la tête est allongée
Le squelette de carpe (Cyprinus carpio) du collège de Béthusy tombe en ruine.
On remarque quelques éléments
l’orbite
la nageoire pectorale
la nageoire pelvienne
la nageoire anale
rayons de la nageoire dorsale
la plaque hypurale
(attache de la nageoire caudale)
la colonne vertébrale
les côtes
vessie natatoire
le ptérygophore
(attache de la nageoire dorsale)
la mâchoire inférieure
la mâchoire supérieure
la nageoire caudale
rayonnée
Convergence évolutive
Des espèces d’origines très différentes peuvent pourtant se ressembler. Elles peuvent en effet avoir évolué indépendamment pour s’adapter à un même environnement: on parle de convergence évolutive. Voyons comment des groupes de vertébrés différents se sont adaptés à la vie aquatique.
Le Labre à tête de mouton (Semicossyphus reticulatus) est une espèce de poisson asiatique. Dans la mer au nord du Japon on voit un mâle: 1m de long et 15 kg. Il est plus gros que la femelle. Il possède un bulbe sur le haut de la tête. Une vieille femelle, âgée de plus de 10 ans produit des hormones mâles et se métamorphose. Elle change de sexe, de forme et de comportement. On assiste à un combat entre 2 mâles.
Le Toxote (Toxotes jaculatrix) est une espèce de poissons archers. Il est capable de cracher un jet d'eau sur une proie hors de l'eau pour la faire tomber. Les jeunes poissons se perfectionnent en regardant faire les poissons plus expérimentés.
Le requin-baleine (Rhincodon typus) est une espèce de poissons cartilagineux de la famille des Rhincodontidae. C'est le plus grand poisson vivant actuellement sur Terre. Il pèse plus de 20 tonnes. Ses 5 fentes branchiales sont bien visibles. On suit une femelle. Elle est ovovivipare et va mettre au monde ses petits en profondeur. Des requins soyeux (Carcharhinus falciformis) viennent se frotter à sa peau.
«Le nid du poisson», un film de la série «Zapping sauvage»
Le poisson-globe crée une extraordinaire sculpture géométrique circulaire de 2 mètres de diamètre dans le sable en agitant ses nageoires. Elle lui permet d'attirer une femelle qui va pondre au centre de la sculpture. Le mâle les féconde et garde les oeufs alors que la femelle s'éloigne.
«L'hippocampe pygmée», un film de la série «Zapping sauvage»
L'hippocampe pygmée des gorgones (Hippocampus bargibanti) est une espèce de poisson syngnathe qui vit caché sur certains cnidaires: des coraux gorgones du genre Muricella. C'est un exemple de mimétisme parfait.
«Le poisson volant», un film de la série «Zapping sauvage»
Les poissons volants de la famille des Exocoetidae ont des nageoires pectorales très développées qui lui permettent de sauter hors de l'eau et de planer plusieurs mètres si les vents sont favorables. Des prédateurs comme les frégates (Fregata sp.) les attrapent en vol tandis que des dorades coryphènes (Coryphaena sp.) les traquent dans l'eau.
«La raie volante», un film de la série «Zapping sauvage»
Les raies volantes (Mobula sp.) est un genre de poissons cartilagineux de la famille des Myliobatidae. Avec une envergure de 2 mètres elles peuvent s'envoler.
Un poisson qui respire par la peau, un film de la série «National Geographic Wild»
Le périophtalme (Periophthalmus modestus) est un petit poisson osseux de la famille des Gobiidae. Il respire grâce à des branchies mais peut aussi respirer par la peau qu'il doit maintenir humide. Le périophtalme vit dans les mangroves d'Asie. Ses nageoires pectorales lui permettent de marcher et de sauter.
Dans une île reculée du Pacifique, un blennie vit au sommet d’une falaise. Il y trouve des algues pour se nourrir et ne craint pas de concurrence. Le mâle s’est trouvé un nid dans un trou: il attire une femelle en agitant sa nageoire dorsale. on assiste a une danse nuptiale.
«Le blennie, un poisson terrestre», un film de la série «Zapping sauvage»
Sur un rivage boueux du littoral japonais vit un blennie du genre Periophtalmus. Ce poisson est capable de vivre en dehors de l’eau. Il rampe en s’aidant de ses nageoires. Il peut respirer par la peau (respiration cutanée) mais il doit l’humidifier continuellement. Il garde de l’eau dans sa bouche afin de respirer aussi au moyen de branchies. Il aspire régulièrement une bouffée d’air pour réoxygéner l’eau: l’oxygène se dissout dans l’eau et peut pénétrer dans les vaisseaux sanguins contenus dans les branchies. Le périophtalmus vit dans les zones intertropicales d’Afrique et d’Asie des régions côtières (mangroves).
Dissection du poisson
Organisation interne d’un requin
Comparaison de divers vertébrés marins
Lorsque nous comparons des animaux marins appartenant aux diverses classes de vertébrés, nous remarquons:
la forme fuselée (hydrodynamique) des animaux;
la forme de pagaie des membres antérieurs.
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Formation d’une écaille de requin
On peut représenter la formation d’une écaille de requin au moyen de 4 dessins: de la formation de la papille dermique jusqu’à l’émergence de l’écaille en dehors de l’épiderme.
cavité dentaire
vaisseaux sanguins
nerf
os
ivoire (dentine)
émail
gencive
ligaments
Si on compare la structure d’une écaille de requin avec une dent humaine, on remarque une incroyable similitude: la peau du requin est recouverte de milliers de minuscules «dents» ce qui explique sa rugosité.
Formation des écailles des poissons osseux
Tableau simplifié de l’évolution des espèces
Pikaia -500 Ma (Cambrien)
Acanthostega -360 Ma (Devonien)
myomères
(tissu musculaire en chevrons)
avant
Vers -480 millions d'années (-480 Ma, pendant l’Ordovicien), des petits vertébrés cuirassés sans mâchoire (= agnathes) appelés ostracodermes ont une ébauche de tête, une notrocorde (un axe à l’origine de la colonne vertébrale) qui se termine par une queue. Les premières mâchoires apparaîssent vers -450 Ma. Les poissons envahissent les mers et se diversifient au Dévonien (entre -400 et -360 Ma).
C’est au cours du Dévonien que certains poissons évoluent pour donner les premiers tétrapodes (qui ont 4 pattes): c’est le début de l’évolution des amphibiens qui colonisent les terres au Carbonifère (-360 à -300 Ma) en compagnie des reptiles.
Eusthenopteron -385 Ma (Devonien)
4 pattes
accrochées à
la colonne vertébrale
Voilà à quoi ressemblait l’ancêtre des vertébrés ( humains y compris ¨) :
arrière
crâne
nageoires
colonne vertébrale
L’histoire évolutive continue. Les poissons nous ont laissés des milliers de fossiles très bien conservés grâce à la résistance de leurs squelettes.
Quelques fossiles sortis de ma collection
Lycoptera sp.
Période Jurassique (-150 Ma)
Jinzhou (Chine)
Dyplomistus sp.
Crétacé (-120 Ma)
Byblos (Liban)
Dent de requin fossile
Miocène (-20 Ma)
(Maroc)
Les poissons font leur cinéma ... suite
Qu'est-ce qu'une raie?
Quelle est la différence entre la peau d'un requin et celle d'un poisson osseux?
A quoi servent les différentes sortes de nageoires d'un requin?
Quelle est la différence entre la nageoire caudale du requin et celle du dauphin?
Comment les requins sont-ils capables de sentir la présence de sang dans l’eau?
Comment fonctionnent ses autres sens?
Comment le requin fait-il pour attraper ses proies?
Quelle est la particularité de la denture des requins ?
Comment le requin pèlerin fait-il pour se nourrir?
Comment se reproduit le requin citron? Et la roussette?
Comment se reproduisent en général les requins?
Pourquoi y a-t-il un risque d’extinction de nombreux requins?
Le déclin des grands prédateurs perturbe les écosystèmes. Pourquoi?
Finalement qui est le plus dangereux entre le requin et l'homme?
«Les requins», un film de la série «C’est pas sorcier»
Les poissons font leur cinéma
Questions sur le film «les requins».
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Combien y a-t-il d'espèces de requins?
Sont-ils tous dangereux pour l’homme?
Combien y a-t-il de morts par année à cause des requins?
Que sont les fentes branchiales? A quoi servent-elles?
Quelle est la différence entre la nageoire d'un requin et celle d'un dauphin?
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requin
dauphin
Mâchoire d’un requin
Requin blanc empaillé
(musée de Rumine)
Mâchoire de requin
Requin blanc empaillé
(Musée de Zoologie, Lausanne)