II. Adaptation des espèces aux conditions difficiles du milieu.

 

 2° Adaptation à la pression.

Introduction :

  Pour résister à cet environnement, les êtres des abysses sont constitués de tissus indéformables essentiellement liquides et gélatineux, ce qui leur permet d'équilibrer la pression externe avec leur pression interne. Bien sûr il ne leur est pas permis de remonter en surface sous peine d'exploser.
A partir de 200m ou plutôt 500m de profondeur c'est un monde sans lumière que l'on rencontre, mais certains organismes ont développé des organes bioluminescences, principalement pour attirer leurs proies.

En physique grâce à la loi de Pascal il est simple de déterminer la pression dans les grandes profondeurs. Ce rapport est: P(h) = ρeau.g.h où P(h) est la pression en fonction de la profondeur, h est la profondeur du milieu,  ρeau la masse volumique de l'eau et g une constante valant 10 N.kg-1. Par le calcul, à une pression initiale de 105 Pa et pour les profondeurs de 10, 100, 1000, 2500 et 4000mètres, on obtient P(h)= 1,025.103.10.10= 1,025x105 Pa pour 100mètres de profondeur, 1,025.10^6 Pa pour 1000mètres, 1,025.107 ...

Ainsi la pression augmente de 105 Pa tous els 10mètres, dans ces conditions il est difficile de s'imaginer que la vie puisse se développer dans de telles conditions de pression, tant donné aussi que la pression n'est pas le seul facteur nuisible à la vie dans le milieu abssal.

Comment les poissons assurent-ils leur flottabilité et résistent-ils à la pression de l'eau qui peut atteindre plusieurs centaines de kg/cm2 dans les abysses ?

Nous savons d'expérience que lorsque, par exemple, nous plongeons dans une piscine nos oreilles deviennent douloureuse et ce à cause de la pression de l'eau supérieure à celle de l'air présent dans nos oreilles, cette différence déforme nos tympan. Pour la compenser, nous devons souffler dans notre nez tout en le pinçant, de cette manière nous équilibrons la pression interne avec celle régnant à l’extérieur et la douleur disparaît.

Les poissons procèdent de la même façon cependant contrairement à nous ils possèdent une anatomie adaptée au milieu. En général ils assurent leur équilibre grâce à leur vessie natatoire. Cet organe est une glande génératrice et absorbante de gaz formant une poche ventrale, celle-ci se situe sous l’épine dorsale et agit comme une bouée à flottabilité variable. les gaz étant compressibles, ils changent de volume en fonction de la pression. Un poisson peut donc se stabiliser à toutes les profondeurs en agissant sur la quantité de gaz contenu dans sa vessie natatoire. Il peut également remonter à la surface à son rythme pour que son organisme ait le temps d’absorber l'excédent de gaz .

Lorsque que les homme se sont interessés au milieu abyssal, ils furent très impressionné par les effroyables pressions s'exerçant à une dizaine de km sous la surface. Le physiologiste et futur homme politique, Paul Bert étudiait la "maladie des caissons" qui concernait les ouvriers qui travaillaient à la construction de piles de pont ou de fondation de quai, il démontra que ces manifestations étaient dues à la formation de bulles d'azote dans le sang dont la présence pouvait interrompre la circulation sanguine dans les capillaires. Dès lors d'autres physiologistes se sont interessés aux réactions des organisme et micro-organisme marins face aux variations de pression. Il n'était guère possible à cette époque d'opérer sur le site, c'est donc en laboratoire, en soumettant différents modèles biologiques à de fortes pressions dans des enceintes pourvues d'un hublot d'obeservation qu'ils pratiquaient les premières expériences de tolérance à la pression. Après avoir constaté qu'une étoile de mer ou une anémone pouvaient survivre tentes minutes à 1000 atmosphères en doublant leur poid par absorption d'eau, Regnard montra que des poissons pourvus d'une vessie natatoire emplie de gaz (plies), survivaient une dizaine de minutes à 600 atmosphères, cependant ils mourraient si l'expérience durait une heure. Grâce à de nombreux essais on établit une échelle de tolérance à la pression de ces organismes littoraux. Dans un ordre décroissant on a d'abord les anthzoaires puis les échinodermes, les méduses, les gastéropodes, les crustacés et enfin les poissons.Les poissons abyssaux contrairement aux poissons en surface ne possèdent pas de vessie natatoire remplie de gaz, leurs tissus sont pour la plupart liquide et gélatineux ainsi leur pression interne s'équilibre tout simplement avec la pression du milieu, en revanche ils ne peuvent remonter à la surface sont peine de se dilater et d'exploser. Ce que l'on peut observé à l'arrivé en surface de poissons chalutés par un millier de mètres de profondeur. Pourtant une espèce est capable de vivre normalement dans une gamme de profondeur dépassant 3000mètres; ses larves appelées Synaphobranchus kaupi vivent en surface tandis que l'adulte est abyssal!

 

Deux hypothèses contraires concernant l'origine de la répartition verticale des espèces sont défendues; l'une attribue un rôle essentiel à la pression alors que l'autre seraient plutôt basée sur la rareté de la nourriture disponible et la température basse. Terrel Birshtein (1957) a cru relever, en étudiant des espèces semblables de crustacé isopode, un gigantisme abyssal, qui selon lui serait lié à une élévation des dimentions des cellules. Mais environ quinze ans plus tard cette hypothèse est remie en cause par la réalisation d'expériences sur le site même.

L'adaptation des espèces reste l'un des mystères abyssaux et bien que certaines théories furent révélé les information concernant ce sujet restent rares.

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