Le poisson-chat s'attache différemment que prévu

Certains connaissent peut-être le poisson-chat blindé à bouche suceuse comme « lave-vitres » des aquariums, car ils possèdent une bouche suceuse, qui leur permet de se fixer à diverses surfaces. La fixation n'est pas seulement permise par le vide créé par les poissons mais également par des structures spécifiques de leur bouche, qui permettent un emboîtement et une adhérence aux surfaces. Une équipe de chercheurs a examiné de près ces ventouses uniques et a résumé leurs conclusions dans une étude récente publiée dans Frontières en zoologie.

L’équipe a étudié un total de 67 espèces différentes de poissons-chats blindés, examinant de près leur bouche pour mieux comprendre les adaptations de ces animaux, qui leur permettent de s’attacher aux différentes surfaces de leur environnement fluvial. Au cours de l’étude, ils ont découvert une surprenante diversité de structures buccales.

La diversité morphologique du poisson-chat blindé est, avec plus de 1 000 espèces connues, écrasante. Les femmes et les hommes diffèrent souvent par leur apparence, ce qui rend la recherche encore plus difficile. De plus, certaines espèces subissent des changements importants dans leur morphologie tout au long de leur vie jusqu'à ce qu'elles atteignent la maturité. Les chercheurs ont été surpris de découvrir une variété de bouches d’aspiration équipées de petites élévations recouvertes de bave appelées papilles.

“Ce sont des espèces de poissons avec un rapport de parenté relativement étroit. On s'attendait donc à une ou deux structures adhésives différentes, mais pas plus. On n'aurait jamais pensé découvrir une telle variété de structures d'attache, non seulement au niveau des papilles mais aussi des leurs conseils », explique le Dr Wencke Krings, scientifique au LIB et auteur principal.

“Nous nous attendons désormais à une diversité encore plus grande des structures adhésives lorsque nous examinons davantage d'espèces”, explique Daniel Konn-Vetterlein, également membre de l'équipe des auteurs. Il connaît bien l'écologie de ces animaux, puisqu'il observe et étudie ces animaux dans leur habitat naturel lors de ses expéditions en Amérique du Sud. Dans ce contexte, il convient de noter comment les animaux ont été collectés pour l'étude : les aquariophiles ont volontiers fourni des spécimens, qui sont morts naturellement au fil des années.

Les structures responsables de l’adhésion sur la bouche du poisson-chat n’étaient pas entièrement nouvelles pour les chercheurs. “Ici, nous retrouvons des formes que nous connaissons déjà chez les insectes. Insectes, poissons, calmars : de nombreux animaux qui adhèrent aux surfaces sont équipés de structures similaires”, explique Wencke Krings.

Chez le poisson-chat blindé, ces structures sont en outre recouvertes de bave, ce qui augmente également la capacité de fixation grâce à l'adhésion en plus du vide. Les chercheurs ont identifié quatre formes différentes de ces papilles chez les animaux. Les extrémités de ces papilles sont encore plus diverses : l’équipe a observé huit variations différentes qui s’alignent sur les structures adhésives connues. Le professeur Stanislav Gorb de l'Université de Kiel, expert en structures adhésives biologiques, a expliqué l'adaptation fonctionnelle des papilles du poisson-chat aux surfaces de substrat correspondantes dans la nature.

Wencke Krings a reçu le soutien du professeur Bernhard Hausdorf, chef de la section Mollusques du Musée de la nature de Hambourg. Tous deux sont généralement spécialisés dans les escargots mais ne sont pas entièrement en terrain inconnu. Comme toujours, l’évolution des animaux est au centre de leurs recherches.

Dans ce projet, Hausdorf était responsable de la reconstruction de l'évolution des structures adhésives au cours de l'histoire évolutive. “La répartition des structures adhésives sur l'arbre phylogénétique montre que différentes structures adhésives ont évolué indépendamment à plusieurs reprises. Peut-être que des facteurs de sélection similaires, tels que le substrat naturel auquel les animaux adhèrent, ont conduit au développement parallèle de structures similaires”, ajoute Hausdorf.

“L'étude ouvre de nombreuses nouvelles pistes d'exploration : que peuvent faire les animaux avec leur bouche en plus d'aspirer ? Quelle bouche est particulièrement adaptée à quel habitat ? Comment ces animaux territorialement fidèles font-ils face aux changements de leurs écosystèmes ? Ce sont des questions, à laquelle pourraient répondre les futures études de nos collègues.