Des chercheurs résolvent le mystère d’un poisson des profondeurs aux yeux tubulaires et à la tête transparente

Le barreleye (Macropinna microstoma) a des yeux extrêmement sensibles à la lumière qui peuvent tourner à l’intérieur d’un bouclier transparent rempli de fluide sur sa tête. Les yeux tubulaires du poisson sont coiffés de lentilles vertes brillantes. Les yeux pointent vers le haut (comme ici) lorsque le poisson cherche de la nourriture au-dessus de sa tête. Ils sont dirigés vers l’avant lorsque le poisson se nourrit. Les deux points au-dessus de la bouche du poisson sont des organes olfactifs appelés narines, qui sont analogues aux narines humaines. Image : © 2004 MBARI

Des chercheurs de l’Institut de recherche de l’aquarium de Monterey Bay ont récemment résolu le mystère vieux d’un demi-siècle d’un poisson aux yeux tubulaires et à la tête transparente. Depuis que le poisson « barreleye » Macropinna microstoma a été décrit pour la première fois en 1939, les biologistes marins savent que ses yeux tubulaires sont très efficaces pour capter la lumière. Cependant, on pensait que les yeux étaient fixes et semblaient ne fournir qu’une vision en tunnel de ce qui se trouvait directement au-dessus de la tête du poisson. Un nouvel article de Bruce Robison et Kim Reisenbichler montre que ces yeux inhabituels peuvent tourner à l’intérieur d’un écran transparent qui recouvre la tête du poisson. Cela permet au barreleye de scruter une proie potentielle ou de se concentrer vers l’avant pour voir ce qu’il mange.

Les poissons des profondeurs se sont adaptés à leur environnement noir de poix de diverses manières étonnantes. Plusieurs espèces de poissons d’eau profonde de la famille des Opisthoproctidae sont appelées « barreleyes » car leurs yeux sont de forme tubulaire. Les barreleys vivent généralement près de la profondeur où la lumière du soleil de la surface s’estompe jusqu’au noir complet. Ils utilisent leurs yeux tubulaires ultra-sensibles pour rechercher les silhouettes ténues des proies au-dessus de leur tête.

Dans cette image, vous pouvez voir que, bien que le barreleye soit tourné vers le bas, ses yeux regardent toujours droit vers le haut. Ce gros plan « frame grab » de la vidéo montre un barreleye qui mesure environ 140 mm (six pouces) de long. Image : © 2004 MBARI

Bien que ces yeux tubulaires soient très efficaces pour capter la lumière, ils ont un champ de vision très étroit. De plus, jusqu’à présent, la plupart des biologistes marins pensaient que les yeux de la barbue étaient fixés dans leur tête, ce qui leur permettrait de ne regarder que vers le haut. Il serait donc impossible pour ces poissons de voir ce qui se trouve directement devant eux, et très difficile pour eux de capturer des proies avec leur petite bouche pointue.

Robison et Reisenbichler ont utilisé la vidéo des véhicules télécommandés (ROV) du MBARI pour étudier les barreleys dans les eaux profondes juste au large de la Californie centrale. À des profondeurs de 600 à 800 mètres (2 000 à 2 600 pieds) sous la surface, les caméras du ROV montrent généralement ces poissons suspendus immobiles dans l’eau, leurs yeux brillant d’un vert vif sous les lumières vives du ROV. La vidéo ROV a également révélé une caractéristique jusqu’alors non décrite de ces poissons – leurs yeux sont entourés d’un bouclier transparent rempli de fluide qui recouvre le haut de la tête du poisson.

Cette vue de face d’un barreleye montre son bouclier transparent éclairé par les lumières du véhicule télécommandé Tiburon du MBARI. Comme sur les autres photos, les deux points au-dessus de la bouche du poisson sont des organes olfactifs appelés narines, qui sont analogues aux narines humaines. Image : © 2006 MBARI

La plupart des descriptions et illustrations existantes de ce poisson ne montrent pas son bouclier rempli de fluide, probablement parce que cette structure fragile a été détruite lorsque les poissons ont été remontés des profondeurs dans des filets. Cependant, Robison et Reisenbichler ont eu beaucoup de chance : ils ont pu ramener vivant à la surface un thazard capturé au filet, qui a survécu pendant plusieurs heures dans un aquarium de bord. Dans cet environnement contrôlé, les chercheurs ont pu confirmer ce qu’ils avaient vu dans la vidéo ROV – le poisson faisait tourner ses yeux tubulaires lorsqu’il faisait passer son corps d’une position horizontale à une position verticale.

En plus de leur étonnant « couvre-chef », les barreleys ont une variété d’autres adaptations intéressantes pour la vie en eaux profondes. Leurs grandes nageoires plates leur permettent de rester presque immobiles dans l’eau, et de manœuvrer très précisément (un peu comme les ROV du MBARI). Leur petite bouche suggère qu’ils peuvent être très précis et sélectifs dans la capture de petites proies. D’autre part, leur système digestif est très large, ce qui suggère qu’ils peuvent manger une variété de petits animaux à la dérive ainsi que des gelées. En fait, l’estomac des deux poissons capturés au filet contenait des fragments de gelées.

Après avoir documenté et étudié les adaptations uniques de la barbue, Robison et Reisenbichler ont élaboré une hypothèse de travail sur la façon dont cet animal gagne sa vie. La plupart du temps, le poisson reste immobile dans l’eau, le corps en position horizontale et les yeux dirigés vers le haut. Les pigments verts de ses yeux peuvent filtrer la lumière du soleil provenant directement de la surface de la mer, ce qui aide le barré à repérer la lueur bioluminescente des méduses ou d’autres animaux directement au-dessus de sa tête. Lorsqu’il repère une proie (comme une gelée à la dérive), le poisson fait tourner ses yeux vers l’avant et nage vers le haut, en mode alimentation.

Les Barreleyes partagent leur environnement en eaux profondes avec de nombreux types de gelées. Certaines des plus communes sont des siphonophores (gelées coloniales) du genre Apolemia. Ces siphonophores peuvent atteindre une longueur de plus de 10 mètres (33 pieds). Tels des filets dérivants vivants, ils traînent des milliers de tentacules urticants qui capturent les copépodes et autres petits animaux. Les chercheurs supposent que les barreleys peuvent manœuvrer avec précaution parmi les tentacules du siphonophores, en prélevant les organismes capturés. Les yeux du poisson tourneraient pour l’aider à garder les « yeux sur le prix », tandis que son bouclier transparent protégerait les yeux du poisson des cellules urticantes du siphonophore.

Robison et Reisenbichler espèrent mener d’autres recherches pour savoir si leurs découvertes sur Macropinna microstoma s’appliquent également à d’autres poissons des profondeurs dotés d’yeux tubulaires. Les adaptations physiologiques bizarres des barreleys ont intrigué les océanographes pendant des générations. Ce n’est qu’avec l’avènement des robots sous-marins modernes que les scientifiques ont pu observer ces animaux dans leur environnement natal, et ainsi comprendre pleinement comment ces adaptations physiques les aident à survivre.

Vidéo de barreleye racontée par Bruce Robison:

Document de recherche:

B. H. Robison et K. R. Reisenbichler. Macropinna microstoma et le paradoxe de ses yeux tubulaires. Copeia. 2008, n° 4, 18 décembre 2008.

L’article de recherche.