National Science Foundation – Where Discoveries Begin

5 septembre 2007

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Comment des créatures longilignes ressemblant à des serpents parviennent-elles à fourrer de grosses proies en difficulté dans leur bouche étroite et dans leur gorge sans utiliser de pattes ou de griffes ? Une nouvelle étude révèle que la murène élancée, semblable à un serpent – qui peut atteindre une longueur d’environ neuf pieds – capture et consomme ses proies (généralement de gros poissons, des pieuvres et des calmars) avec une stratégie unique qui implique l’utilisation de deux ensembles de mâchoires.

Selon l’étude, la murène commence à se nourrir en saisissant sa proie dans les mâchoires de sa cavité buccale. Cet ensemble de mâchoires est armé de dents pointues et perçantes qui s’incurvent vers l’arrière, pointant vers la gorge de l’anguille. Ainsi structurées, ces dents sont spécialement conçues pour aider à empêcher les proies de reculer hors de la bouche de l’anguille, un peu comme les bandes à crampons dans les parkings aident à empêcher les voitures de reculer sur les rampes d’entrée.

Une fois que la proie est fixée dans les mâchoires orales de l’anguille, un deuxième ensemble de mâchoires dentées (connues sous le nom de mâchoires pharyngiennes) situées derrière le crâne de l’anguille s’élance en avant, avançant sur presque toute la longueur de son crâne, pour arracher et livrer la proie à l’œsophage de l’anguille pour qu’elle soit avalée.

Un article décrivant l’étude sur l’alimentation de la murène, qui a été partiellement financée par la National Science Foundation (NSF), figure dans l’édition du 6 septembre de Nature. L’article identifie la murène comme le seul vertébré connu à utiliser un deuxième ensemble de mâchoires pour à la fois retenir et transporter des proies. Rita Mehta, chercheuse à l’université de Californie à Davis et auteur principal de l’article, décrit la méthode d’alimentation de l’anguille comme « une innovation étonnante pour le comportement alimentaire des poissons »

En dehors de la murène, environ 30 000 espèces de poissons possèdent un deuxième ensemble de mâchoires dans la région de leur gorge. Mais pour autant que l’on sache, ces mâchoires n’ont qu’une mobilité limitée et ne font donc que broyer ou écraser des proies ; elles ne peuvent pas assurer les fonctions essentielles fournies par les mâchoires de la murène.

Mehta a documenté la méthode d’alimentation unique de la murène en utilisant un équipement vidéo numérique à haute vitesse pour enregistrer les mouvements d’une fraction de seconde des anguilles de laboratoire en train de se nourrir, en analysant les rayons X et d’autres images et en effectuant des dissections anatomiques.

Contrairement à la murène, la plupart des poissons capturent et déplacent les proies dans leur gorge en utilisant la succion. Par exemple, certains poissons élargissent rapidement leur bouche et aspirent ainsi l’eau et la nourriture associée. D’autres rattrapent leurs proies avec leur bouche ouverte ou les saisissent dans leur mâchoire, mais créent ensuite une succion pour déplacer la proie de leur bouche à leur œsophage. Mais les murènes ont peu de capacité à générer une succion par leur bouche, a découvert Mehta.

Plus de 200 espèces de murènes habitent les eaux tropicales du monde entier. Reclus et secrets, les murènes sont le plus souvent observées dans les récifs coralliens, leur tête dépassant des trous dans les rochers ou les structures coralliennes. Servant de prédateurs supérieurs dans les récifs coralliens, elles peuvent avoir évolué leur méthode d’alimentation unique pour leur permettre de chasser de grandes proies dans des espaces confinés, où elles ne peuvent pas étendre leur tête pour créer une succion.

Mehta souligne que, comme les murènes, les serpents doivent également faire entrer de grands aliments par une bouche relativement étroite dans un corps long et mince. Mais les serpents ont résolu le problème en séparant les côtés gauche et droit de leur mâchoire pendant qu’ils mangent ; ils s’accrochent à la nourriture avec un côté tandis qu’ils travaillent l’autre côté de la bouche autour d’elle. Les serpents font ainsi « marcher leur mâchoire sur leur proie », explique Mehta.

« Les murènes et les serpents ne sont pas apparentés », déclare Mary Chamberlin, une directrice de programme de la NSF. « Cette étude fournit donc un excellent exemple d’évolution convergente – où des fonctions similaires évoluent indépendamment dans des organismes non apparentés. »

Mehta a déclaré qu’elle cherche maintenant à savoir comment la murène a évolué vers ses mâchoires extraordinaires et travaille à identifier la taille maximale des proies de la murène. « Les anguilles sont un groupe de poissons étonnamment divers et bizarre, et pas très bien connu », a déclaré Peter C. Wainwright de l’Université de Californie, Davis, qui est un co-investigateur de l’étude.

En plus de recevoir le soutien de la NSF, la nouvelle étude sur les anguilles a également reçu le soutien de l’American Association of University Women.

-NSF-

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  L’anguille morale vit dans les espaces confinés des récifs coralliens.
  Crédit et version agrandie

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  Une murène mangeant un morceau de calmar.
  Crédit et version agrandie

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  Radiographie d’une anguille.
  Crédit et version plus grande


Voir la vidéo

Une murène mangeant un poisson.
Crédit et version agrandie


Voir la vidéo

Une murène mange un morceau de calmar.
Crédit et version plus grande

Contacts médias
Lily Whiteman, NSF, 703-292-8310, courriel : [email protected]
Andy Fell, Université de Californie, Davis, 530-752-4533, courriel : [email protected]

Contacts programmes
Mary Chamberlin, NSF, 703-292-8413, courriel : [email protected]

Chercheurs principaux
Rita Mehta, Université de Californie, Davis, 530-752-6784, courriel : [email protected]

Cochercheurs
Peter Wainwright, Université de Californie, Davis, 530-752-6782, courriel : [email protected]

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