Le poisson qui change de regard
Au début, rien ne laisse deviner l’étrange destin de cette jeune sole. Elle nage dans la colonne d’eau, le corps dressé verticalement, avec un œil de chaque côté de la tête. Sa silhouette est encore symétrique, comme celle de la plupart des poissons. Puis l’un de ses yeux commence à changer de position.
Le crâne se remodèle, les tissus se réorganisent et l’orbite migre progressivement vers l’autre face. Chez la sole commune, Solea solea, les deux yeux finissent par se retrouver du côté droit. Pendant ce temps, la larve quitte progressivement la pleine eau pour rejoindre le fond. Elle adopte une position couchée sur son flanc gauche.
Ce qui aurait été une posture inhabituelle au début de son existence devient sa position normale. Les deux yeux regardent désormais vers le haut. La face supérieure se pigmente, tandis que la face inférieure demeure généralement claire. Le poisson peut s’enfouir partiellement dans le sédiment et devenir difficile à distinguer.
Les hormones thyroïdiennes participent à cette reconstruction chez les poissons plats. Chez la sole du Sénégal, des expériences ont relié leur action à la formation asymétrique d’os près de l’œil qui migre. Elle modifie aussi la musculature, les nageoires et les comportements.
Le jeune poisson doit pourtant continuer à se nourrir et à échapper aux prédateurs pendant que sa tête change de forme. La métamorphose se déroule progressivement. Certaines structures assurent encore leurs fonctions tandis que d’autres se transforment. Lorsque le processus s’achève, la sole possède une anatomie adaptée à la vie sur le fond. Elle ne retrouvera jamais la symétrie de ses premiers jours.
À des milliers de kilomètres de là, un autre poisson accomplit une transformation tout aussi spectaculaire. Mais chez lui, tout commence par une silhouette qui ressemble à une feuille.
La feuille transparente de l’Atlantique
Elle dérive dans l’océan, presque invisible. Son corps est aplati, translucide, parcouru de tissus délicats. Certains organes internes se devinent à travers cette matière gélatineuse. On pourrait la prendre pour un organisme planctonique sans rapport avec les poissons familiers des côtes européennes. C’est pourtant une jeune anguille européenne, Anguilla anguilla.
À ce stade, elle porte le nom de leptocéphale. Les anguilles européennes se reproduisent dans la région de la mer des Sargasses, dans l’Atlantique occidental. Leurs larves entreprennent ensuite une longue traversée vers les régions continentales, transportées en partie par la circulation océanique. Pendant ce voyage, elles se nourrissent de matières organiques présentes dans l’eau.
Puis, à l’approche des régions côtières, la métamorphose commence. Le corps se raccourcit et s’épaissit. La forme de feuille disparaît progressivement. Les tissus se réorganisent et la silhouette devient cylindrique et allongée. Le leptocéphale devient une civelle. Cette petite anguille transparente possède désormais l’apparence générale qui caractérisera les stades suivants de sa vie.
Le phénomène comporte une particularité étonnante : l’animal peut diminuer de longueur pendant la transformation. Une partie des matériaux corporels est réorganisée ou mobilisée. Grandir ne signifie donc pas nécessairement s’allonger. La civelle rejoint les régions côtières. Certaines pénètrent dans les estuaires et les eaux continentales ; d’autres demeurent dans des habitats marins ou saumâtres. La pigmentation apparaît progressivement.
L’anguille entre alors dans une longue période de croissance. Plusieurs années plus tard, une nouvelle transformation accompagne son départ vers les zones océaniques de reproduction. L’anguille jaune devient argentée. Ses yeux s’agrandissent, sa coloration change et son appareil digestif régresse progressivement. L’animal dispose de réserves énergétiques pour la traversée.
Elle se prépare à une migration de plusieurs milliers de kilomètres, qui dépend largement de ses réserves. Malgré les progrès du suivi des anguilles, une partie de leur histoire demeure inaccessible. La reproduction naturelle de l’anguille européenne n’a toujours pas été observée directement dans la mer des Sargasses. La répartition des plus jeunes larves indique la zone de reproduction. Des balises ont aussi permis de suivre des anguilles européennes adultes jusqu’à la mer des Sargasses.
Mais les rencontres reproductrices elles-mêmes échappent encore aux observations directes.
La larve qui renonce à nager
Sur un rocher immergé, une ascidie adulte paraît presque immobile. Son corps évoque une petite outre. Deux siphons permettent à l’eau de circuler à travers son organisme. Rien, dans cette apparence, ne rappelle un animal capable de nager. Pourtant, chez de nombreuses ascidies, la vie commence sous une forme très différente.
La larve ressemble à un minuscule têtard. Elle possède une queue, une notochorde et un cordon nerveux dorsal. Ces structures appartiennent à l’organisation des chordés, le groupe auquel appartiennent également les vertébrés. Pendant une période généralement brève, elle nage librement, explorant son environnement ou se laissant transporter par les courants. Puis elle rencontre un support favorable.
Elle s’y fixe grâce à des structures adhésives situées à l’avant de son corps. À partir de cet instant, son existence bascule. La queue régresse. La notochorde disparaît avec les structures larvaires qui lui sont associées. Une grande partie de l’organisation nerveuse liée à la nage est remaniée. Le pharynx se développe en un appareil filtrant. Les siphons deviennent fonctionnels.
L’animal qui nageait dans le plancton devient un organisme fixé, capable de capturer des particules alimentaires transportées par le courant. Cette métamorphose a parfois donné naissance à une formule spectaculaire : l’ascidie « mangerait son cerveau ». L’image est trompeuse. Les structures nerveuses larvaires régressent ou se réorganisent, mais l’adulte conserve un système nerveux, notamment un ganglion cérébral.
Il ne devient pas un animal dépourvu de toute activité nerveuse. Son corps abandonne les structures nécessaires à la nage pour développer celles qui permettront une existence fixée. Toutes les ascidies ne suivent cependant pas exactement ce parcours. Certaines espèces possèdent des larves dont les structures locomotrices sont réduites ou absentes. Chez celles qui présentent une larve nageuse typique, la transformation est particulièrement spectaculaire.
La larve devait parcourir l’eau pour trouver son habitat. L’adulte restera sur place et laissera l’eau lui apporter sa nourriture.
L’étoile qui n’avait pas encore de bras
Une étoile de mer avance lentement sur le fond. Ses bras s’étendent autour d’un disque central. Sur sa face inférieure, les pieds ambulacraires assurent ses déplacements et participent à la capture des proies. Pourtant, elle n’a pas toujours possédé cette forme. Chez de nombreuses espèces, la larve présente une symétrie bilatérale : une droite, une gauche, un avant et un arrière.
Elle nage dans le plancton grâce à des bandes ciliées et peut capturer des particules alimentaires. Sa silhouette ne ressemble pas à celle d’une petite étoile. Certaines larves développent même des prolongements qui facilitent la nage ou l’alimentation. Puis une structure nouvelle apparaît.
Le rudiment du futur juvénile se développe au cours de la vie larvaire. Les premières structures du système ambulacraire se développent. Les futurs bras prennent forme. Pendant ce temps, une grande partie des structures larvaires régresse. Un organisme nageur à symétrie bilatérale devient un animal benthique dont le corps présente généralement une symétrie pentaradiée.
Il ne s’agit pas simplement d’ajouter cinq bras à une petite larve. L’organisation corporelle elle-même est reconstruite. Les oursins, les ophiures et d’autres échinodermes connaissent également des transformations profondes entre les stades larvaires et adultes. Chez eux, la symétrie rayonnante de l’adulte se construit à partir d’un développement initialement bilatéral.
L’étoile de mer n’a donc pas toujours été une étoile.
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