Organes Lumineux ou Photophore des Poissons (Avec Schéma)

Dans cet article, nous discuterons des points suivants: - 1. Signification des organes lumineux 2. Structure de l’organe lumineux 3. Types 4. Contrôle 5. Importance biologique.

Signification d'organes lumineux:

On sait qu'un certain nombre de poissons, en particulier des espèces marines, produisent une lumière caractéristique par le biais de leurs organes spéciaux appelés organes lumineux. Ces organes se trouvent couramment chez les poissons vivant en haute mer où la lumière du soleil cesse d’entrer. Les organes lumineux sont absents chez les poissons d'eau douce.

La fonction la plus importante de la bioluminescence est d’éclairer les environs dans un but de camouflage, d’éducation et de reconnaissance du mouvement des prédateurs dans l’eau. Les organes lumineux ou photophores sont des cellules glandulaires spéciales de l'épiderme. Leur distribution sur le type de corps et la valeur adaptative peuvent varier selon les espèces de poissons.

Structure des organes lumineux:

Sur la base de l'anatomie des photophores, ils peuvent être classés en deux types:

1. Photophore simple:

Ils sont de petite taille, environ 0, 1 à 0, 34 mm de large. Il se compose de cellules génératrices de lumière appelées photocytes. Le type simple peut être fourni avec ou sans manteau de pigment. Les lentilles sont formées par groupement de cellules appelées cellules lenticulaires.

La partie distale du photocyte est dotée de granules acidophiles. Une couche de mélanophres entoure le photophore. Un type simple de photophores est présent chez les requins. À Stomias, les organes lumineux sont enregistrés dans le corium gélatineux de l'épiderme.

2. Photophore composé:

Ce type de photophores se compose de structures supplémentaires telles que des réflecteurs, un manteau pigmenté et des organes sous-oculaires. Ce dernier est un grand organe profondément ancré dans le tissu cutané. Les photocytes sont disposés sous forme de cordons et de bandes.

Les couches de tissus photogéniques, de pigments et de réflecteurs sont pourvues de nerfs et de vaisseaux sanguins (Fig. 18.1). Les tissus photogéniques se trouvent au centre du photophore et consistent en deux types de cellules glandulaires.

Le mécanisme de production de lumière est particulier chez les poissons et se produit dans les ensembles spéciaux de muscles présents autour des photocytes. Lorsque ces muscles se contractent, ils tirent la surface externe du photophore vers le bas, ce qui provoque la dissimulation d'une surface plus brillante.

Au contraire, la relaxation de ces muscles expose la surface brillante des photophores. Chez certaines espèces, le mouvement de la couche pigmentée effectue la dissimulation et la rotation des photophores.

Types d'organes lumineux:

Sur la base de la source d'éclairage, il peut être classé comme suit:

1. Luminescence extra cellulaire:

La lumière peut être générée par la sécrétion lumineuse des tissus glandulaires. On trouve des organes luminescents extra-cellulaires chez une espèce de poisson très limitée. Certains poissons, comme les queues de rat et les searssids, émettent de la lumière en sécrétant de la bave extra-cellulaire. Les queues de rat possèdent des glandes spéciales près de son anus, qui sécrètent un mucus de luminosité suffisante.

2. Luminescence Intracellulaire:

Dans ce type, la lumière est produite dans la cellule glandulaire ou le photocyte intrinsèque. Ces organes lumineux se sont développés à partir de l'épiderme.

Les poissons ornés de ce type d’organes lumineux appartiennent en grande partie à la famille des téléostéens: Sternoptychidae (hachette), Myctophidae (poisson-lanterne), Halosauridae (Halosaurid eel), Stomiatidae (poisson-dragon écaillé), Brotulidae (Brotulidae (Brotulidae), Lophiidae ( baudroie) et Zoarcidae (mues d'anguille).

3. Luminescence bactérienne:

Dans ce type, les bactéries symbiotiques présentes dans le photophore ou la cellule lumineuse émettent de la lumière. De nombreuses espèces différentes sont reconnues, en particulier le genre photo-bactérie et achromobacterium qui ont été isolés et cultivés. Ils sont communs sur les poissons morts ou la viande avariée.

L'étape biochimique de la luminescence bactérienne est liée à la chaîne de phosphorylation oxydative de transport d'électrons, dans laquelle le flavon mononucléotide (FMNH ₂ ) de la chaîne de transport d'électrons réagit avec un aldéhyde (RCHO) pour former un complexe (luciférine) oxydé en acide (RCOOH) avec émission de lumière.

4. Luminescence chimique:

Il a été établi que le tissu glandulaire sécrète une substance chimique appelée luciférine, un dérivé de l’indole constitué de tryptamine, d’arginine et d’isoleucine. Sous l'influence de l'enzyme luciférase, cette substance est convertie en oxy-luciférine et émet de la lumière bleue ou bleue-verte. Apogon, le Parapriacanthus est connu pour posséder des glandes lumineuses contenant une forme brute de luciférine et de luciférase.

Contrôle des organes lumineux:

La fonction des organes producteurs de lumière est contrôlée par le système nerveux ou endocrinien.

1. Contrôle nerveux:

Plusieurs travailleurs ont signalé que la production de lumière par les organes lumineux est contrôlée par le système nerveux, probablement par le système sympathique périphérique. Les nerfs innervent les phagocytes. Les nerfs efférents pénètrent dans les cellules photogéniques et les activent.

2. Contrôle hormonal:

Certains poissons auraient un contrôle hormonal sur les photophores. Les glandes endocrines comme supra-rénales les activent. L'adrénaline ou la noradrénaline est connue pour contrôler l'émission de lumière des photophores.

3. Contrôle mécanique:

Les muscles présents sous les photophores se contractent et se retournent de manière à être dissimulés. Ainsi, les poissons ne sont pas éclairés, spécialement en cas de danger.

Chez Photoblepharon palpebratus, la partie ventrale de l'organe lumineux présente un repli de tissu noir (Fig. 18.2). Ce pli peut être tracé sur les photophores et dissimuler la lumière. Chez certains poissons, la production de lumière est également supposée être influencée par le mouvement du pigment dans les chromatophores.

Importance biologique des organes lumineux:

Cela est utile de diverses manières chez les poissons marins, en particulier chez les poissons d'eau profonde.

1. Illumine les environs:

Certains poissons utilisent leurs organes lumineux pour illuminer leur environnement en cas d'obscurité. Ainsi, ils deviennent capables de fouiller leurs proies dans les eaux sombres. Certaines espèces (stomatoïdes) sont capables d’émettre un faisceau de lumière à partir de l’organe lumineux spécialement conçu à la joue afin d’attraper les petites créatures comme des planctons. Les organes des joues d’Anamalops produisent de la lumière comme une torche.

2. En tant que dispositif défensif:

De nombreux poissons produisent des éclairs de lumière de leurs organes lumineux, ce qui permet de détourner l'attention de leurs prédateurs. L'émission de lumière facilite la fuite des poissons en intriguant l'ennemi. Les Alepocephalidae produisent une étincelle brillante, ce qui confond le prédateur pour un instant, et aide le poisson à s'échapper.

Cependant, certains poissons utilisent des organes lumineux pour leur permettre de se faire remarquer. Ce faisant, ils éclairent leur surface ventrale, ce qui les rend moins visibles au-dessus du fond éclairé.

3. En tant que signal d'avertissement:

Un certain nombre de poissons utilise son organe lumineux pour avertir les prédateurs. Par exemple, l'aspirant Porichthys qui possède, un signe toxique, clignote quand il est attaqué par un poisson prédateur et évite le danger (Fig. 18.3).

4. Reconnaître ses propres espèces:

Chaque espèce possède un arrangement et une distribution uniques de photophores sur son corps, qui aident les poissons à reconnaître les espèces du même type et aident ainsi au comportement en matière d’éducation. Les organes lumineux aident également à reconnaître les partenaires pour la parade nuptiale, car les organes de lumière peuvent être différents chez les hommes et les femmes.

Les lanternes mâles ont un ou plusieurs photophores présents ci-dessus mais les deux chez la femelle le possèdent en dessous du pédoncule caudal. Chez certaines espèces, la taille de l'organe lumineux est différente chez les deux sexes. Par exemple, chez de nombreuses espèces de melanostommiatidae, l'organe lumineux postorbital est plus grand chez le mâle et plus petit chez la femelle.