Pression et animaux marins

La plupart des poissons disposent d’un organe composé de deux sac reliés entre eux(un seul chez certaines espèces primitives) appelé vessie natatoire. Celui-ci se situe dans l’abdomen, sous la colonne vertébrale et est remplie des gaz que le poisson absorbe (oxygène, azote et dioxyde de carbone). Les parois de la vessie contiennent des cristaux de guanine qui les retiennent. 

Cet organe permet au poisson de maintenir sa profondeur sans effort ; en effet, il peut augmenter ou diminuer la quantité de gaz dans la vessie de façon à ce que la pesanteur et la poussée d’Archimède s’annulent. Il est ainsi en équilibre hydrostatique. Chez les poissons physostomes, la vessie natatoire est reliée au canal digestif par le canal pneumatique, tandis que les physoclistes n’ont pas de canal pneumatique et utilisent une glande gazeuse pour réguler le volume de leur vessie.Cette glande rejette de l’acide lactique et produit du dioxyde de carbone pour augmenter l’acidité et faire perdre à l’hémoglobine du sang de l’oxygène qui se diffuse partiellement dans la vessie natatoire. Le sang passe ensuite dans un système d’artères et de veines (rete mirabile) qui permet de récupérer l’oxygène et le dioxyde de carbone en excès.

Pour plonger vers le  fond, le poisson évacue du gaz: le volume de la poche et du poisson entier diminue, sa flottabilité diminue et il descend. Au contraire, pour remonter il augmente la quantité de gaz dans sa vessie et augmente sa flottabilité. Ces déplacements sont facilités par la loi de Mariotte. Cependant,si le poisson n’arrive pas à contrôler la montée, sa vessie natatoire peut se rompre sous l’effet de la pression : c’est la météorisation. De nombreux poissons mésopélagiques (entre 200 et 1000m de profondeur)  se servent de leur vessie pour effectuer des migrations verticales: ils vont dans la zone épipélagique (moins de 200m de fond) la nuit pour se nourrir de zooplancton et retournent dans les profondeurs plus sombres le jour pour être en sécurité. La vessie natatoire est également impliquée dans la réception des sons (caisse de résonance) de certains poissons.

 

Les scombridés(maquereau,thon…) et les sélaciens (requins et raies) n’ont pas de vessie natatoire : ils doivent toujours nager pour ne pas couler. Cependant, leur corps est adapté pour être plus léger et simplifier les déplacements : par exemple les requins disposent d’un énorme foie rempli d’huile moins dense que l’eau (squalène) pour augmenter leur flottabilité et peuvent ainsi remonter sans risque de météorisation. Les poissons qui vivent au fond de l’eau (benthiques) comme les poissons plats (sole, turbo…) n’ont pas besoin de vessie natatoire car il ne change pas de profondeur et subissent une pression constante. Les poissons abyssaux ont aussi des mécanismes particuliers.