Anatomie, physiologie et reproduction des poissons
Anatomie des poissons
Les poissons sont un groupe diversifié d’animaux vertébrés qui ont des branchies et vivent dans l’eau. Un poisson typique utilise des branchies pour obtenir de l’oxygène de l’eau, tout en libérant du dioxyde de carbone et des déchets métaboliques (figure 7.2). Le poisson typique est ectothermique, ou sang-froid, ce qui signifie que sa température corporelle fluctue en fonction de la température de l’eau. Les poissons ont presque les mêmes organes que les animaux terrestres ; cependant, ils possèdent aussi une vessie nager. Placé dans l’abdomen, il s’agit d’une vésicule contenant de l’air qui maintient l’animal neutre flottante dans l’eau. La plupart des poissons utilisent des nageoires pour se déplacer et ont un corps épuré pour naviguer dans l’eau. Souvent, leur peau est couverte d’écailles protectrices. La plupart des poissons pondent des œufs. Les poissons ont des organes sensoriels bien développés qui leur permettent de voir, de goûter, d’entendre, de sentir et de toucher. En outre, la plupart des poissons ont des lignes latérales qui détectent les différences de pression dans l’eau. Certains groupes peuvent même détecter les champs électriques, tels que ceux créés par les battements cardiaques d’espèces proies. Cependant, leur système nerveux central n’est pas aussi bien développé que chez les oiseaux ou les mammifères.
Principales caractéristiques anatomiques externes
Yeux - Les yeux de poisson sont très semblables à ceux des animaux terrestres, comme les oiseaux et les mammifères, sauf que leurs lentilles sont plus sphériques. Certains poissons, comme la truite et le tilapia, comptent sur la vue pour trouver des proies tandis que d’autres espèces utilisent principalement leur sens de l’odorat.
Écailles - Les écailles offrent une protection aux poissons en agissant comme un bouclier contre les prédateurs, les parasites, les maladies et l’abrasion physique.
Bouche et mâchoires - Les poissons ingèrent de la nourriture par la bouche et la décomposent dans le goélet. Souvent, la bouche est relativement grande, ce qui permet l’ingestion de proies substantielles. Certains poissons ont des dents, y compris parfois sur la langue. Les poissons respirent en apportant de l’eau par la bouche et en l’expulsant par l’opercule.
Couvercle branchie/operculum - Ceci est la couverture externe des branchies, qui offre une protection à ces organes délicats. Il s’agit souvent d’une plaque osseuse et on peut voir s’ouvrir et se fermer pendant que le poisson respire.
Vent - Il s’agit de l’ouverture externe sur le bas du corps près de la queue. Les déchets solides et l’urine passent par la voie digestive, à travers l’anus, et sont expulsés par l’évent. En outre, l’évent est l’endroit où les gamètes reproducteurs (spermatozoïdes et ovules) sont libérés. L’évent a une fonction similaire à un cloaque.
Nageoires - Les nageoires appariées, les nageoires pectorales et les nageoires pelviennes, sont situées au fond du corps du poisson. Ils assurent la manœuvrabilité et le contrôle de la direction. Des nageoires impaires, des nageoires dorsales et des nageoires anales se trouvent sur le haut et le bas du corps et assurent l’équilibre et la stabilité ainsi que le contrôle de la direction. La nageoire de queue est située à l’extrémité opposée de la tête et fournit la propulsion principale et le mouvement du poisson. Les nageoires ont souvent des épines pointues, parfois munies de sacs empoisonnés, qui sont utilisées pour la défense.
Respiration
Les poissons respirent l’oxygène en utilisant leurs branchies, qui sont situées de chaque côté de la zone de la tête. Les branchies sont constituées de structures appelées filaments. Chaque filament contient un réseau de vaisseaux sanguins qui fournit une grande surface pour l’échange d’oxygène et de dioxyde de carbone. Les poissons échangent des gaz en tirant de l’eau riche en oxygène dans leur bouche et en la pompant sur leurs branchies, libérant du dioxyde de carbone en même temps. Dans leur habitat naturel, l’oxygène est fourni soit par des plantes aquatiques qui produisent de l’oxygène par photosynthèse, soit par des mouvements de l’eau tels que les vagues et le vent qui dissolvent l’oxygène atmosphérique dans l’eau. Sans OD adéquat, la plupart des poissons étouffent et meurent. C’est pourquoi une aération adéquate est si cruciale pour réussir l’aquaculture. Cependant, certains poissons sont équipés d’un organe respiratoire, semblable aux poumons, qui leur permet de respirer hors de l’eau. Le poisson-chat Clariidae est l’un de ces groupes de poissons qui sont importants en aquaculture.
Excrétion
Les déchets d’azote sont créés au fur et à mesure que les poissons digèrent et métabolisent leurs aliments. Ces déchets proviennent de la décomposition des protéines et de la réutilisation des acides aminés qui en résultent. Ces déchets azotés sont toxiques pour le corps et doivent être excrétés. Les poissons libèrent ces déchets de trois façons. Tout d’abord, l’ammoniac se diffuse dans l’eau des branchies. Si les niveaux d’ammoniac sont élevés dans l’eau environnante, l’ammoniac ne se diffuse pas aussi facilement, ce qui peut entraîner une accumulation d’ammoniac dans le sang et endommager les organes internes. Deuxièmement, les poissons produisent de grandes quantités d’urine très diluée qui est expulsée par leurs évents. Une partie de l’azote (protéines, acides aminés, ammoniac) est également présente dans les déchets solides qui sont expulsés par l’évent. Les poissons utilisent les reins pour filtrer leur sang et concentrer les déchets en vue de leur élimination. L’excrétion de l’urine est un processus de régulation osmotique qui aide les poissons à maintenir leur teneur en sel. Les poissons d’eau douce n’ont pas besoin de boire, et en fait ont besoin d’expulser activement l’eau pour maintenir l’équilibre physiologique.
Reproduction des poissons et cycle de vie
Presque tous les poissons pondent des œufs qui se développent à l’extérieur du corps de la mère ; en effet, 97 % de tous les poissons connus sont ovipares. La fécondation des ovules par le sperme, connue sous le nom de lait dans la biologie du poisson, se produit également à l’extérieur dans la plupart des cas. Les poissons mâles et femelles libèrent leurs cellules sexuelles dans l’eau. Certaines espèces entretiennent des nids et assurent les soins parentaux et la protection des œufs, mais la plupart des espèces ne fréquentent pas les œufs fécondés qui se dispersent simplement dans la colonne d’eau. Les tilapias sont un exemple de poissons qui bénéficient de soins parentaux étendus, qui prennent le temps de maintenir les nids et de reproduire les petits alevins dans la bouche des femelles. Les organes reproducteurs des poissons comprennent les testicules, qui font du sperme, et les ovaires, qui font des œufs. Certains poissons sont hermaphrodites, ayant à la fois des testicules et des ovaires, soit simultanément, soit à différentes phases de leur cycle de vie.
Aux fins de la présente publication, un poisson moyen traversera les stades de vie de l’œuf, des larves, des alevins, des alevins, des alevins (poissons adultes) et de la maturité sexuelle (figure 7.3). La durée de chacune de ces étapes dépend de l’espèce. Le stade de l’œuf est souvent assez bref et dépend généralement de la température de l’eau. Au cours de cette étape, les œufs sont délicats et sensibles aux dommages physiques. Dans des conditions de culture, l’eau doit avoir un OD adéquat, mais l’aération doit être douce. Les procédures stériles et les bonnes pratiques d’écloserie préviennent les maladies bactériennes et fongiques des œufs non éclos. Une fois éclos, les jeunes poissons sont appelés larves. Ces petits poissons sont généralement mal formés, portent un grand sac jaune et ont souvent une apparence très différente des poissons juvéniles et adultes. Le sac jaune est utilisé pour la nourriture, et il est absorbé tout au long du stade larvaire, qui est également assez court en fonction de la température. À la fin du stade larvaire, lorsque le sac jaune est absorbé et les jeunes poissons commencent à nager plus activement et à passer au stade des alevins.
Au stade des alevins et des doigts, les poissons commencent à manger de la nourriture solide. Dans la nature, cet aliment est généralement le plancton présent dans la colonne d’eau et les algues provenant du substrat. Au cours de ces étapes, les poissons sont des mangeurs voraces, mangeant environ 10 pour cent de leur poids corporel par jour. À mesure que les poissons continuent de croître, le pourcentage de poids corporel des aliments par jour diminue. Les démarcations exactes entre alevins, alevins et poissons adultes diffèrent d’une espèce à l’autre et d’un agriculteur à l’autre. En général, les alevins, les alevins et les juvéniles doivent être séparés pour empêcher les gros poissons de manger les petits individus. Le stade de grossissement est celui sur lequel se concentre habituellement l’aquaponie parce que c’est le moment où les poissons mangent, cultivent et excrétent des déchets pour les plantes. La plupart des poissons sont récoltés au stade de grossissement. Si les poissons sont autorisés à croître au-delà de ce stade, ils commencent à atteindre la maturité sexuelle, où leur croissance physique ralentit à mesure que les poissons consacrent plus d’énergie au développement des organes sexuels. Certains poissons matures doivent être conservés pour terminer le cycle pendant les opérations de reproduction, et ces poissons sont souvent appelés géniteurs. Les tilapias sont des éleveurs exceptionnellement faciles et peuvent en fait se reproduire trop pour un système à petite échelle. Le poisson-chat, la carpe et la truite nécessitent une gestion plus prudente, et il peut être préférable de s’approvisionner auprès d’un fournisseur réputé. Il n’entre pas dans le cadre de la présente publication de détailler les techniques de reproduction aquacole, mais veuillez vous reporter à la section « Autres lectures » pour obtenir des sources utiles.
*Source : Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec la permission. *