Électrophore électrique -Electrophorus electricus

Électrophore électrique
Electric-eel.jpg
Anguille électrique au New England Aquarium , États-Unis
Classement scientifique Éditer
Royaume: Animalier
Phylum: Chordonnées
Classer: Actinoptérygiens
Ordre: Gymnotiformes
Famille: Gymnotidés
Genre: Électrophore
Espèces:
E. electricus
Nom binomial
Électrophore électrique
( Linné , 1766)
Synonymes

Gymnote électrique

Electrophorus electricus est l'espèce d' anguille électrique la plus connue . C'est un poisson électrique d'Amérique du Sud. Jusqu'à la découverte de deux espèces supplémentaires en 2019, le genre était classé comme monotypique , cette espèce étant la seule du genre. Malgré son nom, ce n'est pas une anguille , mais plutôt un couteau . Il est considéré comme un téléostéen d'eau douce qui contient un tissu électrogène produisant des décharges électriques.

Histoire taxonomique

L'espèce a été reclassée plusieurs fois. Lorsqu'il a été décrit à l'origine par Carl Linnaeus en 1766, il a utilisé le nom de Gymnotus electricus , le plaçant dans le même genre que Gymnotus carapo (couteau à bandes) qu'il avait décrit plusieurs années plus tôt. Ce n'est qu'environ un siècle plus tard, en 1864, que l'anguille électrique a été déplacée vers son propre genre Electrophorus par Theodore Gill .

En septembre 2019, David de Santana et al. a suggéré la division du genre en trois espèces en fonction de la divergence de l'ADN, de l'écologie et de l'habitat, de l'anatomie et de la physiologie et de la capacité électrique : E. electricus , E. voltai sp. nov., et E. varii sp. nov. L'étude a révélé qu'E. electricus était l' espèce sœur d' E. voltai , les deux espèces ayant divergé au cours du Pliocène .

Anatomie

Comparaison des trois espèces d' Electrophorus

E. electricus a un corps cylindrique allongé, atteignant généralement environ 2 m (6 pi 7 po) de longueur et 20 kg (44 lb) de poids, ce qui en fait le plus grand des Gymnotiformes . Leur coloration est gris-brun foncé sur le dos et jaune ou orange sur le ventre. Les femelles matures ont un abdomen plus foncé. Ils n'ont pas d'écailles. La bouche est carrée et positionnée au bout du museau. La nageoire anale s'étend le long du corps jusqu'au bout de la queue. Comme chez les autres poissons ostariophysan , la vessie natatoire a deux chambres. La chambre antérieure est reliée à l'oreille interne par une série de petits os dérivés des vertèbres cervicales appelées appareil de Weber , ce qui améliore considérablement sa capacité auditive. La chambre postérieure s'étend sur toute la longueur du corps et maintient la flottabilité du poisson.

E. electricus a un système respiratoire vascularisé avec des échanges gazeux se produisant à travers le tissu épithélial dans sa cavité buccale . En tant que respirateurs d'air obligatoires, E. electricus doit remonter à la surface toutes les dix minutes environ pour inhaler avant de retourner au fond. Près de quatre-vingt pour cent de l' oxygène utilisé par les poissons est obtenu de cette manière.

Physiologie

Plus d'informations: Anguille électrique § Électrophysiologie

E. electricus a trois paires d'organes abdominaux qui produisent de l'électricité : l'organe principal, l'organe de Hunter et l'organe de Sachs. Ces organes occupent une grande partie de son corps, et confèrent à l'anguille électrique la capacité de générer deux types de décharges électriques d'organes : basse tension et haute tension. Ces organes sont constitués d' électrocytes , alignés pour qu'un courant d'ions puisse les traverser et empilés pour que chacun ajoute une différence de potentiel. Les trois organes électriques sont développés à partir du muscle et présentent plusieurs propriétés biochimiques et caractéristiques morphologiques du sarcolemme musculaire ; on les trouve symétriquement de part et d'autre de l'anguille.

Lorsque l'anguille trouve sa proie, le cerveau envoie un signal à travers le système nerveux aux électrocytes. Cela ouvre les canaux ioniques , permettant au sodium de s'écouler, inversant momentanément la polarité. En provoquant une brusque différence de potentiel électrique , il génère un courant électrique à la manière d'une batterie , dans laquelle des plaques empilées produisent chacune une différence de potentiel électrique. Les anguilles électriques sont également capables de contrôler le système nerveux de leurs proies grâce à leurs capacités électriques ; en contrôlant le système nerveux et les muscles de leur victime via des impulsions électriques, ils peuvent empêcher la proie de s'échapper ou la forcer à bouger afin de pouvoir localiser sa position.

Les anguilles électriques utilisent l'électricité de multiples façons. Les basses tensions sont utilisées pour détecter le milieu environnant. Des hautes tensions sont utilisées pour détecter les proies et, séparément, les étourdir, moment auquel l'anguille électrique applique une morsure d'aspiration.

Anatomie des organes électriques d'une anguille électrique

L'organe de Sachs est associé à l' électrolocation . À l'intérieur de l'organe se trouvent de nombreuses cellules ressemblant à des muscles, appelées électrocytes. Chaque cellule produit 0,15 V, les cellules étant empilées en série pour permettre à l'organe de générer près de 10 V à une fréquence d'environ 25 Hz. Ces signaux sont émis par l'organe principal ; L'organe de Hunter peut émettre des signaux à des fréquences de plusieurs centaines de hertz.

Il existe plusieurs différences physiologiques entre les trois organes électriques, ce qui leur permet d'avoir des fonctions très différentes. L'organe électrique principal et la section à haute tension de l'organe de Hunter sont riches en calmoduline , une protéine impliquée dans la production de haute tension. De plus, les trois organes ont des quantités variables de Na+/K+-ATPase , qui est une pompe à ions Na+/K+ qui est cruciale dans la formation de la tension. L'organe principal et l'organe de Hunter ont une forte expression de cette protéine, ce qui lui confère une grande sensibilité aux changements de concentration en ions, alors que l'organe de Sachs a une faible expression de cette protéine.

La sortie typique est suffisante pour étourdir ou dissuader pratiquement n'importe quel animal. Les anguilles peuvent faire varier l'intensité de la décharge électrique, en utilisant des décharges plus faibles pour la chasse et des intensités plus élevées pour étourdir des proies ou se défendre. Ils peuvent également concentrer la décharge en se recroquevillant et en établissant un contact en deux points le long de son corps. Lorsqu'ils sont agités, ils peuvent produire ces chocs électriques intermittents pendant au moins une heure sans se fatiguer.

E. electricus possède également des récepteurs tubéreux sensibles aux hautes fréquences, qui sont répartis en plaques sur son corps. Cette caractéristique est apparemment utile pour chasser d'autres Gymnotiformes. E. electricus occupe une place importante dans l'étude de la bioélectricité depuis le 18e siècle . L'espèce intéresse les chercheurs, qui utilisent son acétylcholinestérase et son adénosine triphosphate .

Bien qu'il s'agisse de la première espèce décrite du genre et donc de l'exemple le plus célèbre, E. electricus a en fait la tension maximale la plus faible des trois espèces du genre, à seulement 480 volts (contre 572 volts chez E. varii et 860 volts dans E. voltai ).

Écologie et histoire de la vie

Anguille électrique au New England Aquarium

Habitat

E. electricus est limité aux habitats d'eau douce du plateau des Guyanes . On pense maintenant que les populations du bassin amazonien , du Bouclier brésilien et d'autres parties du Bouclier des Guyanes appartiennent à E. varii et E. voltai .

L'écologie alimentaire

E. electricus se nourrit d' invertébrés , bien que les anguilles adultes puissent également consommer des poissons et de petits mammifères , tels que des rats . Les nouveau-nés premiers-nés mangent d'autres œufs et embryons de couvées ultérieures . Les juvéniles mangent des invertébrés, comme des crevettes et des crabes .

la reproduction

E. electricus est connu pour son comportement reproducteur inhabituel. En saison sèche, une anguille mâle fait un nid avec sa salive dans lequel la femelle pond ses œufs. Jusqu'à 3 000 jeunes éclosent des œufs dans un nid. Les mâles deviennent plus grands que les femelles d'environ 35 cm (14 po).

Références

Lectures complémentaires

Liens externes