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Un poisson à "quatre yeux" nage à la surface avec des yeux apparaissant à la fois dans et hors de l’eau. Une nouvelle recherche explique comment le poisson voit simultanément dans ces deux environnements très différents.

Les résultats de cette étude aident à expliquer, comment les systèmes visuels des animaux, y compris les humains, évoluent en réponse à différents environnements lumineux. Dans le cas des «poissons à quatre-yeux», ou Anableps et son cousin d’espèce l’A. microlepis dowei, les poissons ont deux grands yeux. L’appellation “quatre-yeux” provient du fait qu’ils ont les yeux divisés en deux horizontalement, une paire au-dessus de l’eau et une en dessous.

Anableps :

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Pour l’étude, Greg Owens, un biologiste de l’Université de Victoria et ses collègues ont analysé les yeux des poissons, en se concentrant sur une protéine sensible à la lumière appelée opsine visuelle. Chacune est plus sensible à une longueur d’onde particulière de lumière. Les humains, par exemple, ont trois opsine visuelles sensibles à lumière bleue, verte et rouge. Ils absorbent la lumière à des longueurs d’onde légèrement différentes, nous permettant de voir ces trois couleurs et d’autres.

Les scientifiques ont déterminé que la partie supérieure des yeux de l’Anableps, la paire qui sort de l’eau, possède des opsines sensibles au vert. La moitié inférieure de l’œil, dans l’eau, est sensible au jaune. L’œil entier possède des gènes sensibles à l’ultraviolet, au violet et au bleu clair. "Cela nous indique que l’Anablep est plus sensible à la lumière jaune de l’eau et au vert de l’air», a déclaré Owens. "Nous supposons que cette fonction correspond à leur sensibilité à la lumière disponible. L’Anableps vie dans l’eau généralement boueuse (forêts de mangroves du nord de l’Amérique du Sud) et dans cette eau boueuse la lumière jaune se transmet le mieux."

Refraction_limiteL’unique système visuel permet au poisson d’éviter un phénomène : la problématique de la fenêtre de Snell (Réfractométrieloi de Snell), ce qui se produit lorsque vous êtes sous l’eau tout en regardant vers le haut, hors de l’eau. En raison de la réfraction de la lumière à la surface de l’eau, sous un certain angle vous ne voyez plus l’extérieur de l’eau, mais plutôt une réflexion sur la surface de l’eau. Ainsi, votre champ de vision est limité à environ 96 degrés.

poisson-archer-velvet-wormPour compenser ce problème, certaines espèces aquatiques, telles que le poisson-archer (ci-contre, que vous pouvez découvrir dans cette superbe vidéo : poisson cracheur, insecte clignotant et ver “englueur”), ont à calculer mentalement la réfraction pour trouver la véritable position des objets qu’ils rencontrent. Les «quatre yeux» de l’Anableps ont un angle de vision plus large.

Cependant, ce système de vision sur l’eau et sous l’eau a un prix. Comme on peut l’imaginer, il n’est pas difficile pour les prédateurs de manquer ces yeux de poissons exorbités le long de la surface. Mais les Anableps sont toujours à l’affût, avec de vastes zones de son cerveau consacrée à la vision.

Les chercheurs soupçonnent que l’Anableps les utilise, pour simplement avoir les yeux adaptés à un environnement aérien. Au fil du temps, ils pensent que le poisson a perdu la sensibilité à la couleur verte dans la moitié inférieure des yeux, en gagnant de la sensibilité pour le jaune, leur permettant d’avoir une meilleure vision aquatique dans les eaux boueuses et jaunes.

Shelby Temple de l’Université de Bristol, prend également en charge les nouveaux résultats, en disant qu’ils ont ajouté encore un autre exemple, d’un vertébré qui a le potentiel d’avoir une sensibilité spectrale différente dans différentes parties de son champ de vision.

Selon elle, plusieurs poissons, des amphibiens, les pigeons, d’autres oiseaux et certains primates, y compris les humains, possèdent ce qui est connu sous le nom de «variabilité intra-rétinienne», ce qui signifie que les variations de sensibilité spectrale existent à travers la rétine, qui est une fine membrane à l’intérieur du globe oculaire, sensible à la lumière.

Temple a conclu : «Maintenant nous devons juste essayer de comprendre pourquoi tant d’animaux peuvent être sensibles aux différentes longueurs d’onde de la lumière dans des directions différentes."

L’étude initialement publiée ici : In the four-eyed fish (Anableps anableps), the regions of the retina exposed to aquatic and aerial light do not express the same set of opsin genes.

La fiche de Greg Ownens, principal auteur de cette étude, sur le site de l’université de Victoria : Greg Owens.

Enrichit à partir de l’interview du Discovery Channel : ‘Four-Eyed’ Fish Sees Above and Below Water.

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