Comment l'électroplaque peut-elle produire une décharge électrique ? (suite) Rappellons que fibres et synapses innervent une seule région de la membrane plasmique. Aussi, lorsque le système nerveux émet un ordre, la région innervée de cette membrane plasmique devient brutalement perméable aux ions Na+ qui, profitant du gradient de concentration et du champ électrique, font irruption dans la cellule, rendant positive la face interne de cette région de la membrane, négative la face externe (par raréfaction des charges positives), tandis que la polarité de la région opposée (non innervée) de la membrane reste identique. Les deux régions opposées de la cellule sont alors électriquement en série, comme les éléments d'une pile. Si la dépolarisation de toutes les cellules de l'organe électrique est bien synchronisé, un courant les parcourt toutes, dont le potentiel global est la somme des tensions cellulaires différentielles. En activité, il y a addition des forces électromotrices.
1. Epiderme stratifié de la peau (très peu conductrice). 2. Membrane basale. 3. Canal contenant une gelée conductrice. 4. Cellules accesssoires apicales (a) et basale (b) du canal. cn : Cellule sensorielle. n : Fibre nerveuse myélinisée (perte du manchon de myéline à l'extrémité de la fibre). Me : milieu extérieur. Mi : milieu intérieur (d'après Th. Szabo ).
Organe ampullaire de Gymnotidés (A) et de Mormyridés (B )
1. Epiderme stratifié. 2. Membrane basale. 3. Cavité intraépidermique (= espace périsensoriel). 4. Cellule accessoire. 5. Elément de soutien de différents types (en forme de bouteille, ramifiés, périnerveuse...). Cs. Cellule sensorielle. n. Fibre nerveuse afférente entièrement myélinisées. Cp. Cellule de protection. Me. Milieu extérieur. Mi. Milieu intérieur (d'après Th. Szabo ).
Organe tubéreux de Gymnotidés (A) et de Mormyridés (B)
Principe de fonctionnement de l'électrolocalisation chez le Gymnarche du Nil ( Gymnarchus niloticus ) Le courant ondulatoire qui, à l'intérieur de l'organe électrique, se dirige de l'arrière vers l'avant, referme son circuit de l'avant vers l'arrière à travers l'eau ambiante. Il se forme autour du poisson un véritable champ électrique périodique. tout objet, inerte ou vivant, présentant une impédance électrique différente de celle du poisson produit une distorsion dans de champ (allongement ou au contraire concentratin des lignes de courant, respectivement suivant sa mauvaise ou bonne conductivité) Il s'en suit à la surface de l'animal une modification locale de l'intensité du courant transcutané. "L'ombre électrique" des objets environnants se projette en 2 dimensions sur la peau du poissons, véritable rétine électrique. Métaphoriquement, on peut dire que le poisson s'éclaire à l'aide de ses décharges électriques et voit de tout son corps.
Remarque : le seuil de sensiblité des organes tubéreux varie périodiquement, une variation synchrone avec l'émission de sondage. Minimum au moment de l'émission-réception d'une impulsion de sondage, le seuil s'élève ensuite (protection contre le brouillage) pour s'abaisser à nouveau au moment de l'impulsion suivante.
Les électrorécepteurs tubéreux Ils forment une capsule épidermique contenant des cellules sensorielles, mais sans communication directe avec l'extérieur. Situés dans une invagination de la membrane basale de l'épiderme, ils sont nettement moins sensibles que les électrorécepteurs ampullaires. Cette structure sensorielle n'est différenciée que chez les espèces à faible décharges et ont 2 rôles principaux : l'électrolocalisation et l'électrocommunication. Ces organes tubéreux sont sensibles à l'intensité du champ électrique fourni par l'émission électrique cadencée du poisson émetteur et décèlent les modifications que lui font subir les objets extérieurs du fait de leurs conductivités hétérogènes. Les différentes valeurs d'intensité recueillies par ces électrorécepteurs sont exprimées en impulsins modulées en fréquence dans la fibre afférente et acheminées jusqu'au système nerveux central.
Les électrorécepteurs ampullaires Ils sont situés immédiatement sous la surface de la peau et constitués d'un canal plus ou moins long contenant une gelée conductrice avec une extrémité distale s'ouvrant sur le milieu extérieur et une extrémité proximale s'élargissant pour former une ampoule dans laquelle se trouve un épithélium sensoriel. Chez les Requins, les Raies, les Silures marins, l'organe tubulaire est nommé ampoule de Lorenzini . Ce sont les électrorécepteurs les plus sensibles, en particulier aux champs électriques continus de basse fréquence. Ainsi, chez les Requins et les Raies, ces structures répondent à des stimuli aussi faible qu'1/100ème de µV/cm ! Les fibres nerveuses afférentes, issues des organes ampullaires acheminent aussitôt vers les centres nerveux supérieurs l'information relative à l'intensité des champs électriques détectés.
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L'électroréception Un organisme, quel qu'il soit, est toujours mis au contact d'un certain nombre de stimuli. Il est à même de les percevoir plus ou moins fortement grâce à l'existence de sensibilités qui peuvent être de 2 types : 1. La sensibilité générale ou somestique (information diffuse) 2. La sensibilité spéciale (information en provenance de récepteurs sensoriels bien définis) qui peut être cutanée, olfactive, auditive, gustative... électrique. Les Poissons électriques vivent leur "expérience sensorielle" dans un environnement électrique et possèdent pour cela des structures organiques particulières, situés dans les téguments internes de la peau : les électroréceteurs . Ils peuvent être de 2 types : 1. Les électrorécepteurs ampulaires 2. Les électrorécepteurs tubéreux
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