POISSONS
Les nageoires et la locomotion
Les nageoires paires (pectorales et pelviennes) présentent dans les différents groupes de Poissons des structures squelettiques très variées, étudiées par ailleurs. Quelques tentatives ont été faites pour rechercher un type primitif de nageoires et pour tracer les lignes évolutives de ces organes.
Les nageoires impaires ont, elles aussi, une organisation squelettique assez variable. La nageoire caudale, qui joue un rôle fondamental dans la locomotion des Poissons, est associée à la portion terminale postérieure du squelette axial. Chez les représentants les plus primitifs de toutes les sous-classes, la caudale est typiquement dissymétrique par rapport à un plan frontal ; on la dit hétérocerque. Les nageoires superficiellement symétriques des Téléostéens (caudale homocerque, bilobée) ou des Dipneustes actuels (caudale diphycerque, unilobée) sont des acquisitions secondaires. Quoi qu'on en pense couramment, les nageoires paires sont rarement utilisées comme moyen de propulsion chez les Poissons. Un Poisson allongé et souple comme une Roussette (Sélacien) ou une Anguille (Téléostéen) se déplace par de larges ondulations latérales de tout le corps, ondulations provoquées par les contractions dissymétriques des muscles métamériques, qui se propagent vers l'arrière, le long du corps.
Anguille
stefanek / Biosmotion
Forces en jeu dans la nage
Encyclopædia Universalis France
Saumon
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Chez les Poissons plus typiquement « pisciformes » (Carpe, Truite, Thon...), dont la partie antérieure (tête et tronc) est peu souple, les ondulations affectent surtout la région caudale, mais le mécanisme est le même. Les mouvements latéraux ont pour effet de refouler l'eau obliquement vers l'arrière. La réaction de l'eau soumet le Poisson à une force de direction opposée, c'est-à-dire oblique vers l'avant. Cette force R peut se décomposer en deux forces dont elle est la résultante, deux forces rectangulaires F et L :
– F est dirigée vers l'avant ; efficace en raison de la forme hydrodynamique du Poisson, elle tend à le faire avancer ;
– L, dirigée latéralement, est freinée par la grande surface latérale ; elle tend cependant à dévier l'animal de sa course rectiligne et provoque l'embardée.
Les forces qui agissent sur le centre de gravité d'un Poisson qui nage sont dirigées suivant trois axes : longitudinal, vertical, transversal. Ce sont respectivement : la résistance à l'avancement, la poussée verticale (flottaison positive ou négative suivant que la densité du Poisson est inférieure ou supérieure à 1), la force latérale. La ligne de déplacement rectiligne peut subir des déviations autour de ces trois axes : autour de l'axe longitudinal, la déviation constitue le roulis ; autour de l'axe transversal, c'est le tangage ; autour de l'axe vertical, l'embardée.
L'action de la nageoire caudale hétérocerque des Sélaciens crée une force ascensionnelle qui peut être compensée par l'angle d'attaque des nageoires pectorales étalées latéralement. Les nageoires paires interviennent rarement dans la locomotion, mais elles assurent le maintien de l'orientation du corps. Chez les Téléostéens, la présence de la vessie gazeuse a pour conséquence que le centre de flottabilité est ventral par rapport au centre de gravité. Ainsi, le Poisson mort se retourne le ventre en l'air. Le Poisson vivant est donc en équilibre instable, et la position est maintenue par des mouvements incessants des nageoires, des pectorales en particulier.
En outre, le courant respiratoire refoulé des branchies pousse le Poisson vers l'avant. Ce sont encore les pectorales qui interviennent pour développer une force contraire. Enfin, les pectorales étalées perpendiculairement à l'axe du corps jouent le rôle essentiel dans le freinage du Poisson. Ce sont elles aussi qui interviennent dans les changements de direction.
Raies
Martin Barraud/ The Image Bank/ Getty Images
Le mode de locomotion[...]
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Écrit par
- Yves FRANÇOIS : ancien professeur à la faculté des sciences, université de Paris-VII
- Pierre-Antoine SAINT-ANDRÉ : paléontologue
Classification
Médias
Région pharyngienne et squelette viscéral
Encyclopædia Universalis France
Craniates : cladogramme
Encyclopædia Universalis France
Systèmes respiratoires
Encyclopædia Universalis France
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