Les Gymnoti sont des poissons de rivière osseux appartenant à l'ordre des Gymnotiformes. Jusqu'en 2019, une seule espèce était connue, l'anguille électrique (Electrophorus electricus), appartenant à la famille des Gymnotidae.
Malgré son nom commun, cette espèce n'est pas une véritable anguille (Anguilliforme), mais un couteau, plus proche du silure ou du silure.
Quelques poissons uniques
Il convient de noter que le nom d'anguille vient de son corps allongé, dépourvu de nageoire dorsale et de nageoires pectorales. Cependant, il a une nageoire anale extrêmement longue qu'il utilise pour se déplacer.
Le trait le plus fascinant des gymnoti est leur capacité à générer des décharges électriques. Cette capacité est connue depuis des siècles, avant même la découverte de l'électricité.
Ces rejets peuvent être importants et sont associés à leurs stratégies de chasse, de capture de proies et de défense. D'autre part, selon l'avis des experts, de petites décharges électriques peuvent être la clé de l'électrolocalisation et de la communication entre sujets de la même espèce.
A quoi ressemblent les gymnotos ?
Il est intéressant de savoir que les gymnoti ne sont pas vraiment des anguilles, car ils appartiennent aux ostariophysarios, bien que leur apparence imite celle des vraies anguilles. Ainsi, ces poissons ont un long corps semblable à un serpent, sans nageoires caudale, dorsale et pelvienne.
D'autre part, ils ont une nageoire anale extrêmement allongée, qui leur sert de moyen de locomotion et leur permet de nager à reculons.
De plus, ils ont une peau épaisse, visqueuse et sans écailles qu'ils utilisent comme couche protectrice. Les gymnoti varient du gris au brun/noir, avec une teinte jaunâtre sur la partie antérieure ventrale du corps. Ils peuvent avoir des taches blanchâtres.
De plus, sa tête a une forme cylindrique légèrement aplatie et une grande bouche. A l'état adulte, ce sont de gros poissons qui peuvent atteindre jusqu'à 2,5 mètres et peser 20 kilogrammes.
Un fait curieux est que tous les organes vitaux du gymnoti sont situés dans la partie antérieure du corps et n'occupent que 20 % de sa longueur.
Les Gymnots respirent par la bouche
Bien que les gymnoti aient des branchies, leur fonction ne couvre pas la demande en oxygène du poisson. Selon les experts, ces branchies résiduelles ne sont utilisées que pour éliminer le dioxyde de carbone et non pour l'absorption d'oxygène. En tant que tels, ces poissons sont des respirateurs d'air obligatoires.
En effet, près de 80% de leur demande en oxygène est obtenue par leur bouche très vascularisée. Cette adaptation leur permet d'utiliser leur bouche comme un poumon et les oblige à faire surface assez souvent pour respirer.
Cette fonctionnalité permet aux gymnotans de survivre confortablement dans une eau boueuse avec une très faible concentration d'oxygène dissous.
Habitat et répartition géographique
Gymnoti vit au Venezuela, dans le bassin des fleuves Orinoco, Río Negro et Cuyuní. Ils sont également présents dans le fleuve Amazone et ses affluents et dans les rivières qui drainent le plateau des Guyanes en Guyane, au Suriname, en Guyane française et dans le nord du Brésil.
En général, ils habitent les fonds boueux des rivières, des ruisseaux, des étangs et des marécages, favorisant les zones profondément ombragées.
Ces espèces nocturnes sont parmi les principaux prédateurs aquatiques de la forêt inondée d'eau vive, connue sous le nom de varzea.
La forêt de varzea est un écosystème forestier qui occupe environ 2% du bassin amazonien. Ce sont les forêts qui poussent dans les plaines inondables riches en sédiments minéraux.
Il convient de noter que cet écosystème possède une grande quantité de flore et de faune typiques et exclusives. L'énorme quantité de sédiments fait des sols de ces régions l'un des plus fertiles d'Amazonie.
Quand ils sont inondés, les poissons les utilisent à la fois pour se nourrir (devenant d'importants disperseurs de graines de plantes) et pour se reproduire.
Trois espèces de gymnoti sont maintenant connues
Jusqu'en 2019, on croyait qu'une seule espèce de gymnotum (Electrophorus electricus) régnait dans le bassin de l'Amazone. Cette espèce peut générer de fortes décharges électriques (jusqu'à 650 Volts).
Une nouvelle étude rapporte l'existence de deux nouvelles espèces d'anguilles électriques. L'un d'eux, capable de fournir des décharges électriques de 860 volts, a été identifié comme Electrophorus voltai.
De plus, la troisième espèce a été désignée Eletrophorus varii, en l'honneur du regretté ichtyologiste du Smithsonian Richard Vari. Dans l'étude susmentionnée, les auteurs ont déterminé que chaque espèce avait une forme de crâne unique.
Ils ont également des caractéristiques déterminantes dans leurs nageoires pectorales et une disposition distinctive des pores sur le corps. De plus, chaque espèce a aussi sa propre distribution géographique.
Ainsi, Electrophorus electricus vit sur les hauts plateaux du Plateau des Guyanes, tandis qu'Electrophorus voltai vit plus au sud, dans le Bouclier brésilien. Enfin, Electrophorus varii se trouve dans les basses terres du fleuve Amazone.
Comportement
Ces poissons sont des animaux nocturnes malvoyants qui vivent dans des eaux troubles et sombres. Pour ces raisons, ils doivent compter sur l'électricité qu'ils génèrent pour détecter d'autres poissons.
Bien que les gymnoti aient le potentiel d'être des animaux assez agressifs, ils ne le sont pas. En réalité, ils n'utilisent leurs fortes décharges de leurs organes électriques qu'à des fins prédatrices et défensives.
D'autre part, les décharges électriques faibles sont utilisées pour l'électrolocalisation. Ceci est particulièrement important en raison de sa mauvaise vue.
Les Gymnoti ont une charge positive près de la tête, tandis que la queue est chargée négativement. Il convient de noter que la polarité du poisson lui-même contribue à créer ce champ électrique qui dicte une grande partie du comportement de l'animal.
L'utilisation de la bioélectricité dans les gymnotos
Il est important de noter que les gymnoti ont trois organes électriques : l'organe principal, l'organe Hunter et l'organe Sach. Ils sont tous constitués de cellules musculaires modifiées :
- L'organe électrique principal est situé sur la face dorsale ; couvre le milieu du corps de l'arrière de la tête au milieu de la queue.
- Deuxièmement, l'organe Hunter est parallèle à l'organe principal mais sur la face ventrale. Ceux-ci génèrent des impulsions à haute tension qui étourdissent les proies et dissuadent les prédateurs.
- L'orgue Sach est situé dans le quart arrière de l'anguille électrique. Cet organe produit des impulsions de tension inférieure qui permettent la communication et la navigation dans les eaux troubles.
D'où vient cette bioélectricité ?
Chez ces poissons, les décharges se produisent parce que leur système nerveux contient une série de cellules électrogènes (qui produisent de l'électricité). Ces cellules spécialisées ont la forme d'un disque et sont appelées électrocytes.
Chaque électrocyte porte une charge électrique négative nette ; à l'intérieur des cellules ont une forte concentration d'ions potassium chargés positivement. Pour cette raison, chaque disque a une différence de potentiel d'un peu moins de 100 millivolts.
Lors de la chasse ou de la défense, le neurotransmetteur acétylcholine est libéré, ce qui induit la décharge de ces cellules. Le neurotransmetteur développe un chemin de faible résistance électrique entre un côté de la cellule et l'intérieur.
Ainsi, par un processus de transport actif, les ions potassium de l'extérieur de la cellule se précipitent dans ce côté de la cellule.
Tout de suite, certains des ions potassium à l'intérieur de la cellule sortent de l'autre côté de la cellule pour maintenir l'équilibre. Avec ce processus, la cellule libère environ 50 millivolts d'électricité.
Il est important de noter que les cellules électrogéniques sont empilées. Pour cette raison, l'activité de tir d'une cellule en active d'autres autour d'elle, créant une cascade de courant. La décharge électrique collective de chaque cellule est ce qui permet au gymnotum de délivrer jusqu'à 860 volts.