Selon de nouvelles recherches, les poissons de la même espèce peuvent développer leur odorat et afficher des « personnalités » individuelles en matière de recherche de nourriture pour réussir à trouver de la nourriture dans différents habitats.
Dans l’étude, publié aujourd’hui sous forme de prépublication révisée dans eLifeles chercheurs ont développé un test comportemental à haut débit pour tester la nage spontanée et les différences d’odorat de larves individuelles de poissons des cavernes mexicains. eLife les éditeurs ont décrit le travail comme important, présentant des preuves convaincantes que les formes de surface et de grotte des poissons présentent des préférences olfactives et des sensibilités aux odeurs différentes, et que les poissons individuels présentent une variabilité substantielle dans leur activité spontanée qui est pertinente pour le comportement olfactif.
« Avec plus de 26 000 espèces représentant la moitié de tous les vertébrés, les poissons osseux sont extrêmement diversifiés et ont colonisé toutes les niches écologiques possibles, grâce à leur capacité à adapter leurs systèmes sensoriels », explique l’auteure principale Maryline Blin, ingénieure de recherche à l’Institut Paris-Saclay de Neurosciences (NeuroPSI—CNRS, Université Paris-Saclay), France.
Pourtant, bien que l’anatomie comparée du cerveau des poissons soit bien documentée, les études comportementales se sont principalement concentrées sur quelques espèces modèles telles que le poisson zèbre. Les liens entre l’évolution des systèmes sensoriels des poissons et le comportement qui en résulte restent mal compris et entravent les comparaisons entre espèces.
Quatre poissons des cavernes répondant à l’alanine. Les 30 premières secondes montrent le comportement de base du poisson, nageant autour et le long des parois de la boîte de test. Les 30 secondes suivantes (après l’interruption noire) montrent les réponses comportementales de ces quatre individus à l’alanine, perfusée du côté gauche. Les quatre poissons des cavernes présentent pour la plupart de fortes réponses attractives et un comportement de recherche de nourriture/recherche intense autour du tube où l’odorisant a été perfusé. Ces tests comportementaux ont été réalisés dans l’obscurité ; c’est un film infrarouge. Crédit : Blin et coll.
Pour étudier l’évolution des comportements olfactifs en laboratoire, les chercheurs ont choisi deux poissons étroitement apparentés de l’espèce tétra mexicaine : le sous-type aveugle vivant dans les cavernes et son homologue voyant vivant en surface dans les rivières. Les poissons des cavernes ont des fosses olfactives plus grandes (le tissu du « nez ») et une composition nerveuse différente de celle de leurs parents vivant en surface, mais on pense que leur constitution génétique liée à l’odorat est similaire.
Cela a conduit l’équipe à tester l’hypothèse selon laquelle le sens supérieur de l’odorat chez les poissons vivant dans les cavernes est un trait adaptatif qui a facilité leur survie dans leur habitat souterrain extrême. Pour tester cela, ils ont observé les comportements de poissons individuels en réponse à différentes odeurs de nourriture, en comparant les schémas de nage des sous-types de surface et ceux des grottes.
Après avoir étudié les schémas de nage de base, l’équipe a testé leur réponse à différents «aliments» à base d’acides aminés. nage, ralentissant la nage et déplaçant l’activité de nage vers la source de l’acide aminé. En revanche, les réponses des poissons vivant en surface étaient plus subtiles et affichées par seulement certains individus ; il n’y avait pas de changement majeur en termes de nage de va-et-vient. ou la vitesse de nage. Ensemble, cela suggère que le seuil de détection de la source de nourriture et la réponse comportementale qui en résulte ont considérablement évolué chez les poissons vivant dans les cavernes.
En plus d’étudier les changements de comportement des poissons au niveau de la population, l’équipe a également étudié la façon dont les poissons réagissaient aux sources de nourriture. Bien que les poissons des cavernes se soient tous comportés de manière stéréotypée pour l’alanine, une forte odeur, l’équipe a observé des différences individuelles dans la réponse des poissons des grottes et des poissons de surface en réponse à d’autres odeurs d’acides aminés.
Ils ont exploré cela plus en détail en examinant comment le comportement changeait par rapport aux préférences individuelles de natation de base. Cela a révélé que les poissons vivant en surface avec une vitesse de nage de base plus faible étaient mieux à même de sentir plusieurs odeurs. Ce n’était pas le cas des poissons cavernicoles. Pour eux, une nage spéciale tout autour de la boîte de test était prédictive de bons scores olfactifs pour le sens de l’odorat. Cela suggère que la personnalité nageuse de chaque poisson a une influence sur sa réponse à l’odorat et que les traits de personnalité qui prédisent un odorat fort diffèrent entre les poissons d’une même espèce.
« Nous avons développé un test olfactif spécifique à haut débit pour comparer les réponses comportementales individuelles des poissons aveugles et voyants à différentes odeurs. Ce faisant, nous avons exclu la possibilité que, au sein d’un groupe, un ‘ Une personne qui sent bon pourrait inciter les autres à réagir », conclut l’auteure principale Sylvie Rétaux, directrice de recherche au NeuroPSI—CNRS, Université Paris-Saclay.
« Au lieu de cela, nos enregistrements de plusieurs centaines de poissons individuels mettent en évidence un aspect souvent négligé des analyses comportementales des poissons : le fait que les poissons peuvent avoir une « personnalité » ou un « tempérament » qui influence leur comportement et, par conséquent, leur capacité à répondre aux signaux environnementaux. , le bon odorat chez les poissons des cavernes est un trait génétiquement codé, nous allons donc maintenant rechercher activement les fondements génétiques de cette spécialisation sensorielle.
Plus d’information:
Evolution de la sensibilité olfactive, des préférences et des réponses comportementales chez les poissons des cavernes mexicains : la personnalité du poisson compte, eLife (2023). DOI : 10.7554/eLife.92861.1. elifesciences.org/reviewed-preprints/92861