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Développement et ontogenèse des poissons

samedi 6 juin 2009, par Robert Paris

Ontogenèse des poissons

L’ontogenèse est un processus commun à tous les organismes multicellulaires qui débute lors de l’activation d’une cellule unique et se termine au moment de la mort d’un organisme complexe, souvent longtemps après l’accomplissement de son dernier acte reproducteur (Balon, 1990).

Deux grandes théories opposées ont été développées : l’ontogenèse graduelle et l’ontogenèse saltatoire (Balon, 1984). La théorie de l’ontogenèse graduelle.

Dans ce modèle, le développement des poissons est compris comme un processus continu. Cependant ce dernier ne se déroule pas nécessairement à un taux constant (Higgs, 1997). Le taux de changement serait décroissant tout au long de la vie de l’organisme et aurait tendance à devenir nul à l’age adulte.

La théorie de l’ontogenèse saltatoire

Dans ce modèle, l’ontogenèse du poisson est constituée d’une séquence de plusieurs étapes de croissance (Balon, 1984) et de morphogenèse quantitative séparées par des sauts rapides.

Ceci implique que l’ontogenèse peut être divisée en une série d’intervalles successifs entrecoupés de seuils (sauts rapides).

Les structures rassemblées forment donc un organe et alignent leurs taux de développement pour être fonctionnelles en même temps, et pour initier une nouvelle fonction vitale a un taux accélère.

Ces seuils constituent donc des sauts qui se déroulent aussi bien au niveau physiologique qu’au niveau écologique (Balon, 1984). Entre les seuils, par contre, les structures sont caractérisées par une certaine stabilité.

Le modèle de l’ontogenèse saltatoire est un système d’intervalles hiérarchisés : les périodes sont subdivisées en phases, elles mêmes divisées en stades (Balon, 1984). Cet auteur distingue 5 périodes dans la vie d’un poisson : les périodes embryonnaire, larvaire, juvénile, adulte et sénescente .

Période embryonnaire :

Elle débute dès la fertilisation du gamète femelle et est caractérisée par la nutrition endogène. La fin de cette étape est définie par le passage à une nutrition exogène. Elle est subdivisée en trois phases :

la phase de clivage (qui se termine au début de l’organogenèse),

la phase embryonnaire (qui inclut l’organogenèse et se termine a éclosion)

la phase éleuthéroembryonnaire (correspondant a l’embryon libre)

La phase pterygiolarvaire :

Elle débute en fait par la période protoptérygiolarvaire qui comporte le développement allant de la transition à une nourriture exogène jusqu’au début de la différentiation des bourgeons cutanés embryonnaires des nageoires.

Elle se termine par la période pterygiolarvaire qui comprend la différentiation des nageoires impaires et la disparition totale du voile natatoire (Balon, 1960, 1984).

Cette phase représente 75% de la période larvaire

La période juvénile :

Commence lorsque le poisson est morphologiquement identique à l’adulte, et se termine lors de la première maturation des gamètes, qui fait de l’individu un être capable de se reproduire.

La période adulte :

Elle débute au moment où le poisson est capable de se reproduire et se déroule jusqu’a la période de sénescence. C’est la période active du poisson. Il est physiologiquement apte à se reproduire et péréniser son espèce.

Elle s’étend de quelques mois (certaines espèces de la famille des Gobiidae, des scopelidae) à plusieurs dizaines d’années (le bélouga, Delphinapterus leucas).

La période sénescente :

Elle est caractérisée par une croissance faible à nulle et par la production de gamètes de mauvaise qualité, voire par l’absence de production de gamètes.

Le processus de vieillissement se produit à tous les niveaux de fonctionnement : cellulaire, tissulaire, organique et systémique.

Les poissons atteignant cette phase en milieu naturel sont peu nombreux. Le saumon (Oncorhynchus nerka) connaît une brève phase de sénescence puisqu’il meurt peu de temps après la fraie.(Pivnicka, 1987)

L’éclosion peut avoir lieu a des stades embryonnaires différents selon les conditions abiotiques auxquelles sont soumis les oeufs, comme la température, la concentration en oxygène dissous ou la composition physico-chimique de l’eau (Cerny, 1977).

Ontogenèse directe, indirecte et transitoire :

L’ontogenèse indirecte est constituée de cinq périodes ainsi que l’ontogenèse transitoire. Cependant cette dernière compte une période « alevin » qui est un vestige de la période larvaire.

L’ontogenèse directe se caractérise par l’absence de période larvaire : les embryons, dont la vésicule vitelline est très développée, passent directement à la période juvénile.

Chez les poissons à ontogenèse indirecte, la métamorphose larve-juvenile est progressive, ce qui rend la transition entre la période larvaire et la période juvénile mal définie.

Les critères définissant le début de la période juvénile sont la disparition des changements morphologiques et des structures caractéristiques du développement larvaire (croissance allométrique rapide, restes de membrane natatoire), l’apparition de toutes les structures juvéniles (présence des écailles, septum nasal, etc) et le fait que la croissance devienne isométrique (Copp, 1996).

Les mortalités les plus importantes surviennent au moment de ces transitions, et notamment de la transition vers une nourriture exogène (Mills, 1991).

Les premiers mois de vie des poissons sont caractérisés par une croissance très rapide mais un taux de mortalité très élevé.

On parle alors de croissance exponentielle.

Le taux de croissance journalier pendant la période larvaire peut atteindre 70 % (Wieser et al., 1988). Ces taux de croissance élevés sont favorisés par le fait que chez les larves, les taux d’ingestion et de digestion, ainsi que l’efficacité d’assimilation sont adaptés de manière à maximiser la croissance (Houde et Schekter, 1987).

De plus, le taux de croissance élevé des larves est favorisé par une prise alimentaire quantitativement élevée.

Cependant, lors la période larvaire, il va y avoir une différentiation de l’appareil de prise de nourriture, des muscles, des organes des sens et une augmentation de l’ouverture de la bouche (Tans, 2001).

Cela va impliquer des changements dans le régime alimentaire comme le passage à des proies plus grandes ou plus rapides.

www.aquabase.org

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