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Certains poissons-chats possèdent des dents flexibles !

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Certains poissons-chats se nourrissent en grattant des surfaces dures avec leurs dents. Pour ne pas les abîmer trop rapidement, des locaridés sont dotés d'une adaptation étonnante : des dents souples ! Il s'agit d'une grande première chez les vertébrés.

Contre toute attente, ces dents de poisson-chat sont flexibles. Les locaridés, connus pour leur ventouse buccale, correspondent à la plus grande famille au sein de l'ordre des siluriformes. Ils comptent plus de 700 espèces. © Tom Geerinckx, UGent

Les dents peuvent jouer de nombreux rôles chez les vertébrés : couper, déchirer, mastiquer, gratter, etc. Malgré leur diversité de formes, elles présentent toutes une composition similaire faite entre autres d'émail et de dentine, deux matériaux naturels particulièrement durs. Leur agencement est important puisqu'il confère aux dents une grande résistance mécanique face aux forces de compression, principalement orientées de bas en haut, de cisaillement ou de tension.

Dans certaines situations cependant, les forces ne s'appliquent pas d'une manière « classique ». Par exemple lorsque des poissons, à l'image des poissons-chats locaridés, grattent des surfaces dures, comme des rochers, pour arracher de la nourriture. Les dents pourraient facilement se retrouver endommagées. Heureusement, l'évolution ne semble pas avoir oublié ce cas particulier.

Tom Geerinckx de l'université de Gent (Belgique) vient en effet de faire une découverte surprenante : certains poissons-chats sont dotés de dents flexibles ! Ce résultat, publié dans la revue Physiological and Biochemical Zoology, fait notamment suite à la réalisation de tests de flexion plutôt surprenants.

Cette dent de Pterygoplichthys disjunctivus se tient naturellement droite (à gauche), mais elle peut être pliée vers l’arrière (à droite). La région flexible est connectée à la base horizontale de la dent collée sur la plaque de verre. Elle est particulièrement pauvre en calcium. © Tom Geerinckx, UGent

Des dents flexibles… mais unidirectionnelles

Les expériences ont été menées avec cinq espèces de locaridés : Panaque nigrolineatusRineloricaria parvaPterygoplichthys disjunctivusAncistrus triradiatus et Sturisoma aureum. Seules les trois dernières possèdent des dents souples.

Des dents d'A. triradiatusP. disjunctivus et S. aureum ont été colées par leur base sur des plaques en verre puis placées dans le champ d'un microscope. Une fine aiguille a ensuite été utilisée pour faire plier ces structures vers l'avant puis vers l'arrière, en recréant exagérément les mouvements réalisés par les mâchoires lorsque l'animal mange. Plusieurs photographies ont été prises afin de mesurer les angles de courbure maximaux. Les résultats chez A. triradiatus sont surprenants, vers l'arrière, la partie supérieure de la dent a présenté un angle de maximum 100° par rapport à sa base (le mouvement a été limité par le dispositif expérimental). Vers l'avant, la valeur de l'angle de flexion a atteint 180°.

La microstructure des dents a été analysée grâce à plusieurs méthodes : réalisation de colorations à l'alizarine rouge et au bleu alcian, microscopie électronique à balayage et à transmission et enfin, utilisation d'un CT-scan. Les dents se composeraient de 4 régions bien distinctes. La première, la base, est recouverte par l'épithélium et forme un angle de 90° par rapport à la deuxième. Celle-ci se tient verticalement et présente un amincissement très important en vue latérale. Le troisième segment est plus épais et porte la région terminale, la seule à posséder de l'émail. Un manque de calcification, preuve d'une hypominéralisation de la dentine, a été mis en avant dans la deuxième région qui correspond donc à celle qui plie. Par ailleurs, de nombreuses fibres de collagène ont été observées sur la face antérieure des dents, jouant plus que probablement un grand rôle dans leur flexibilité.

Malgré ces adaptations, le mouvement des dents est limité dans une seule direction, d'avant en arrière. Cette capacité n'est pas un caractère propre à tous les locaridés puisque les dents de P. nigrolineatus et R. parva n'ont jamais fléchi. Cette adaptation pourrait être apparue en plusieurs fois au cours de l'évolution, mais elle est à confirmer car elle pourrait également s'être développée une seule fois puis avoir disparu dans plusieurs groupes. Il faut maintenant déterminer si d'autres familles de poissons possèdent également cette capacité.

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