Épinoche à trois épines

Épinoche à trois épines
Épinoche à trois épines ( Gasterosteus aculeatus )
Systématique
Commande : Ressemblant à la perche (Perciformes) Subordination : Cottoidei Commande partielle : Épinoches (Gasterosteales) Famille : Épinoches (Gasterosteidae) Genre : Gasterosteus Type : Épinoche à trois épines
Nom scientifique
Gasterosteus aculeatus
Linné , 1758

L' épinoche à trois épines ( Gasterosteus aculeatus , latin aculeatus - piquant) est un poisson bien connu .

Économiquement, l'épinoche à trois épines est largement insignifiante, mais en raison de son haut degré de répartition et de sa robustesse, elle est connue dans de larges sections de la population et a déjà été décrite dans le Systema Naturae par Carl von Linné . La popularité de ce poisson se reflète également dans le grand nombre de noms locaux : morve perche, grosse épinoche, perche barbelée, stechbüttel, loup, plugling, stitch bag, etc.

Son comportement reproducteur complexe en a fait un objet d'investigation populaire dans la recherche comportementale. En Allemagne, il a été nommé poisson de l'année 2018.

Distribution et habitat

À l'exception du delta du Danube, l'épinoche à trois épines est présente dans toute l'Europe, l'Algérie, l'Asie du Nord et l'Amérique du Nord. Il habite les eaux stagnantes et courantes et vit dans les eaux douces ainsi que dans les eaux côtières salées et saumâtres . Typiquement, il vit dans des zones riches en plantes avec un sol sablonneux ou boueux.

Les populations vivant dans la zone côtière migrent vers l' eau douce pendant la période de frai .

L' UICN classe l'épinoche à trois épines comme « non menacée ».

caractéristiques

L'épinoche à trois épines atteint une longueur totale allant jusqu'à onze centimètres, la taille maximale étant plus susceptible d'être atteinte par les spécimens vivant dans l'eau salée. Le corps est relativement haut en arrière par rapport aux représentants d'autres genres d'épinoches. La hauteur relative du corps dépend de l'habitat habité; Les populations d'eau salée et les résidents des grands lacs intérieurs ont tendance à être plus minces que les épinoches des eaux vives.

Les femelles et les juvéniles ainsi que les mâles qui ne sont pas prêts à se reproduire ont généralement une simple marbrure brun noir sur un fond clair et argenté. Le dos est de couleur plus foncée que le ventre. L'éclat argenté est particulièrement prononcé dans les populations d'eau salée. Fondamentalement, la couleur varie en fonction de l'habitat, des populations jaune laiton et complètement noires sont également connues. Pendant la saison du frai , les mâles adultes portent une robe de reproduction aux couleurs vives : les marbrures reculent et le dessous prend une couleur rouge orangé intense du bout du museau jusqu'au pédoncule de la queue. Le dos et l'iris des yeux prennent un turquoise clair.

Comme toutes les épinoches , l'épinoche à trois épines n'a pas d' écailles . Cependant, il forme des plaques osseuses qui se chevauchent comme des tuiles, ce qui distingue trois variantes héréditaires :

forma trachurus (entièrement étiqueté)

Les côtés du corps sont entièrement recouverts de 29 à 35 boucliers allant des branchies au pédoncule caudal.

forma semiarmatus (incomplètement blindé )

Les boucliers latéraux se composent uniquement d'une rangée de plaques osseuses et d'une quille caudale sur la moitié avant et les boucliers sur le pédoncule caudal, avec une zone nue entre les deux.

forma leiurus (peu blindé )

Il n'y a pas plus de quatre à dix plaques osseuses sans carène caudale dans la partie antérieure du tronc.

Au cours de son développement, la forme trachurus traverse des phases avec d'abord peu de signalisation puis incomplète ( pédomorphose ) avant de former une rangée complète de plaques latérales d'une longueur standard de 2,2 à 2,5 centimètres. Dans le cas des deux autres variantes, ce processus de développement se termine dans une phase de développement antérieure. La forme leiurus se produit exclusivement en eau douce, tandis que les deux autres représentent des formes migratrices marines.

Les trois (rarement quatre) épines dressées devant la nageoire dorsale lui donnent son nom et sont particulièrement frappantes. Entre la tête et la nageoire dorsale à rayonnement doux se trouvent six plaques osseuses, dont les troisième, quatrième et sixième portent chacune l'une des épines. Les nageoires pelviennes ont également chacune une longue et puissante colonne vertébrale. Avec ces épines dégoûtantes , le poisson peut se protéger dans une certaine mesure contre l'attaque de poissons plus gros, car les épines évasées blessent les lèvres de l'ennemi en mordant.

Les nageoires pectorales sont grandes, car elles sont principalement utilisées pour générer la propulsion. Nager avec des coups latéraux avec la nageoire caudale n'a qu'une importance secondaire et n'est pertinent que si vous fuyez rapidement ou nagez à contre-courant.

Nombre de rayons des nageoires :

• Dorsale 1 III (IV) (ce sont les épines dorsales)
• Dorsale 2 10-14
• Anal I / 8-11
• Caudale 12
• Pectoral 10
• Ventral I / 1

comportement

Les nageurs extrêmement agiles se nourrissent de nombreux petits animaux (larves d'insectes, vers) mais aussi de frai et d'alevins de poissons. L'ingestion de nourriture est souvent très gourmande. Par exemple, il est possible de sortir brièvement de l'eau une épinoche à trois épines sur un ver qu'elle essaie de dévorer.

L' armement défensif , plus efficace que d'autres espèces d'épinoches, permet aux espèces Gasterosteus de ne plus construire leurs nids dans la protection d'une végétation plus ou moins dense, mais d'utiliser le sol de zones relativement peu couvertes. Au début de la saison de ponte, le mâle fait d'abord plusieurs tentatives pour creuser dans la zone de reproduction choisie puis se concentre sur un endroit où il creuse un creux peu profond. Déjà dans cette phase, il commence à créer du matériel de nidification, des algues du genre Spirogyra sont souvent utilisées. Si ceux-ci ne sont pas disponibles ou ne sont pas disponibles en quantités suffisantes, d'autres matériaux de construction à fil fin sont également utilisés. Les propriétés du matériau de construction sont vérifiées par des projections, des dérives et des ramassages répétés pendant le transport jusqu'au chantier. Cependant, on ne sait toujours pas quels critères sont utilisés. Si le nid est un deuxième ou un troisième bâtiment, les vieux nids sont souvent utilisés comme distributeurs de matériaux. Lorsque l'occasion se présente, les nids des épinoches mâles voisines sont également "volés". Dans la fosse excavée, le matériau est d'abord empilé et collé avec une sécrétion rénale. L'épinoche caresse le substrat de nidification avec son corps incurvé et ses nageoires caudale et pelvienne tremblantes. La construction est de plus en plus solidifiée et ancrée dans le sol par des coups répétés avec la bouche alternant avec un recollage. Une fois que le bâtiment a atteint une taille suffisante, un évidement latéral est d'abord formé avec des mâchoires horizontales, puis la cavité de nidification proprement dite est formée. À partir de ce moment, le nouveau matériau de construction est de préférence drapé et collé autour de l'entrée. Pendant ce temps, le nid est éventé vigoureusement avec les nageoires pectorales, probablement pour tester la force. Vers la fin de la phase de construction, le propriétaire crache sur son nid avec du sable. En particulier, les bords de l'environnement immédiat sont alignés. Si l'épinoche mâle nage dans la cavité du couvain et se faufile à travers la paroi arrière moins solidifiée, le nid est prêt. La construction du site de nidification peut prendre quelques heures, mais aussi plusieurs jours. Le temps de construction dépend principalement du niveau de testostérone du mâle, mais aussi secondairement de conditions cadres favorables telles que la disponibilité de matériaux de construction adaptés et, surtout, la présence de femelles désireuses de s'accoupler.

Dès que le nid est prêt, une femelle prête à frayer est attirée par des arcs (« danse en zigzag »). Cela présente son ventre bombé (à cause des œufs), après quoi le mâle lui montre l'entrée du nid couchée sur le côté. La femelle entre ensuite dans le nid et pond, tandis que le mâle lui pique la queue et lui retourne avec sa bouche ("Schnauzentriller"). Immédiatement après, la femelle quitte le nid du côté opposé à l'entrée, tandis que les œufs sont inséminés par le mâle. Une fois l'acte de frai terminé, le mâle chasse son partenaire de l'aire de reproduction. Ce processus peut être répété avec d'autres femelles, qui à leur tour peuvent frayer jusqu'à six fois au cours d'une même période de frai.

Une épinoche mâle éventait sa couvée avec de l'eau douce.

Le mâle est seul responsable de la protection et de l'entretien du couvain. Après le frai, il se tient devant l'entrée du nid et utilise ses nageoires pectorales pour souffler constamment de l'eau douce sur la couvée. Les œufs tombés sont ramassés par le mâle et ramenés dans la couvée. Les jeunes épinoches éclosent au bout de sept à douze jours puis restent au nid quelques jours de plus. Lorsqu'ils essaient de nager pour la première fois, ils sont rattrapés par leur père et ramenés au nid. Pendant toute la période de frai et de soins à la couvée, le mâle se comporte de manière nettement territoriale. Surtout après l'éclosion des jeunes, non seulement les membres des sexes sont attaqués, mais aussi les épinoches femelles et les animaux exotiques (si leur taille le permet).

La saison de frai est extrêmement stressante pour les deux sexes et de nombreuses épinoches meurent après leur première période de frai. En dehors de la saison de reproduction, ils vivent en groupes lâches.

L'épinoche à trois épines ne vit pas particulièrement longtemps et n'atteint que l'âge de deux à trois ans.

évolution

Après le retrait des glaciers du dernier Pléistocène , l' épinoche à trois épines à l'origine marine a conquis les eaux douces. En conquérant de nouveaux habitats, qui peuvent être subdivisés en habitats fluviaux et lacustres , ils ont dû s'adapter à de nouvelles conditions telles que les prédateurs, l'approvisionnement alimentaire, les cachettes et d'autres changements d' habitat par la sélection naturelle . En raison de ces différentes conditions de sélection, différents phénotypes se sont développés et un polymorphisme remarquable est apparu .

Cela peut être vu, par exemple, sous la forme de la signalisation latérale dans différents habitats . La signalisation latérale sert principalement à se protéger des prédateurs et est déjà pleinement développée chez les ancêtres marins. Avec le peuplement des rivières, cependant, les conditions de sélection ont changé. Comme il y a beaucoup plus de cachettes dans les rivières qu'en pleine mer, l'importance des boucliers protecteurs a perdu de son importance. De cette façon, des phénotypes avec une signalétique moins bien formée ont également pu s'imposer . Par conséquent, il y a plus d'individus incomplètement et peu éduqués dans les populations fluviales que dans les populations de leurs ancêtres marins.

En atteignant les rivières, les épinoches à trois épines se sont également propagées dans les lacs adjacents, dans lesquels, comme leurs ancêtres marins, elles ont dû survivre en eau libre. C'était donc encore un avantage d'avoir une signalétique bien entraînée, car les individus qui y vivent sont beaucoup plus exposés à leurs prédateurs en raison de moins de cachettes. Ainsi, les individus avec une signalisation complète ont à nouveau été sélectionnés de manière préférentielle, ce qui a conduit à des individus mieux signalés dans les populations lacustres. La sélection simultanée d' une caractéristique dans différentes directions est appelée évolution parallèle . L'expression de différentes variations génétiques et leur mélange constant par migration conduit à un polymorphisme .

Diverses tentatives de recherche tentent d'expliquer génétiquement la signalisation de l'épinoche à trois épines et d'identifier les gènes responsables . Un gène responsable, qui code pour le marquage , est l' ectodysplasine ( EDA ), il est localisé sur le chromosome 4. Bien que l' EDA soit responsable d'une grande partie de l'expression phénotypique, il n'explique pas 100 % de l'expression caractéristique. Cela n'indique pas un trait classiquement mendélien , mais plutôt une interaction plus complexe de plusieurs gènes en ce qui concerne un trait.

En raison de l' évolution parallèle , de la formation de polymorphismes et de l'abondance partout dans le monde, l'épinoche à trois épines est devenue un organisme modèle important en biologie évolutive .

Spécial

En raison de ses diverses manifestations, l'épinoche à trois épines a été décrite de nombreuses fois à nouveau, par exemple les variantes trachurus , semiarmatus et leiurus étaient auparavant considérées comme des espèces distinctes. En conséquence, il existe au moins 33 synonymes pour cette espèce.

sources

Littérature

• Fritz Roth : À propos de la construction et du développement de l'armure cutanée de Gasterosteus aculeatus (= indicateur anatomique ), Jena 1919, DNB 571113877 (thèse de l'Université d'Iéna 1919, 24 pages).
• Hans-Joachim Paepke : Les épinoches. Gasterosteidae. Westarp Sciences, Magdebourg 1996, ISBN 3-89432-492-9 .
• Günter Sterba : Poissons d'eau douce dans le monde. Weltbild, Augsbourg 1998, ISBN 3-89350-991-7 .
• Kurt Deckert : Poissons, amphibiens, reptiles (= règne animal d'Urania. Volume 4). Urania, Leipzig 1991, ISBN 3-332-00376-3
• Richard Muckle : L'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus L.) dans le lac de Constance , in : Écrits de l'Association pour l'histoire du lac de Constance et de ses environs , 90e année 1972, pp. 249-258 ( numérisé )

Preuve individuelle

1. ↑ Épinoche à trois épines sur Fishbase.org (anglais)
2. ↑ http://www.bund-hessen.de/themen_und_projekte/natur_und_artenschutz/natur_erleben/s/stichling/
3. ↑ La spéciation dans la nature : les systèmes modèles d'épinoches à trois épines. Dans : www.sciencedirect.com. Consulté le 4 avril 2016 . 
4. ↑ John A. Baker, Matthew A. Wund, Rachel Y. Chock, Lauren Ackein, Ragan Elsemore : Histoire de la prédation et vulnérabilité : Conservation du rayonnement adaptatif des épinoches . Dans : Conservation Biologique . ruban 143 , non. 5 , 1er mai 2010, p. 1184–1192 , doi : 10.1016 / j.biocon.2010.02.026 ( sciencedirect.com [consulté le 4 avril 2016]). 
5. ^ Daniel Berner, Anne-Catherine Grandchamp, Andrew P. Hendry : Progrès variables vers la spéciation écologique dans Parapatry : Épinoche à travers huit transitions Lake-Stream . Dans : évolution . ruban 63 , non. 7 , 1er juillet 2009, ISSN  1558-5646 , p. 1740-1753 , doi : 10.1111 / j.1558-5646.2009.00665.x ( wiley.com [consulté le 4 avril 2016]). 
6. ↑ Pamela F. Colosimo, Kim E. Hosemann, Sarita Balabhadra, Guadalupe Villarreal, Mark Dickson : Évolution parallèle généralisée chez les épinoches par fixation répétée des allèles d'ectodysplasine . Dans : Sciences . ruban 307 , non. 5717 , 25 mars 2005, ISSN  0036-8075 , p. 1928–1933 , doi : 10.1126 / science.1107239 , PMID 15790847 ( sciencemag.org [consulté le 5 avril 2016]). 
7. ↑ Marius Roesti, Benjamin Kueng, Dario Moser, Daniel Berner : La génomique de la vicariance écologique chez les épinoches à trois épines . Dans : Nature Communications . ruban 6 , 10 novembre 2015, p. 8767 , doi : 10.1038 / ncomms9767 , PMID 26556609 , PMC 4659939 (texte intégral gratuit) - ( nature.com [consulté le 5 avril 2016]). 

liens web

• Ling à trois épines sur Fishbase.org (anglais)
• Épinoche à trois épines sur www.pivi.de
• Gasterosteus aculeatus dans les espèces menacées de la Liste rouge de l' UICN 2009 Publié par : J. Freyhof, M. Kottelat, 2008. Consulté le 19 octobre 2009.