Comment les poissons produisent-ils de l'électricité ? - Eleanor Nelsen

Visionnez l'intégralité de la leçon sur la page suivante : https://ed.ted.com/lessons/how-do-fish-make-electricity-eleanor-nelsen

Près de 350 espèces de poissons possèdent des structures anatomiques spécialisées qui génèrent et détectent des signaux électriques. Sous l'eau, où la lumière est limitée, les signaux électriques représentent des moyens de communiquer, de naviguer, de trouver, et parfois de paralyser leur proie. Mais comment ces poissons produisent-ils de l'électricité ? Et pourquoi ? Eleanor Nelsen révèle la science derrière ces poissons électriques.

Leçon donnée par Eleanor Nelsen, vidéo réalisée par TOTEM Studio.

En 1800, l'explorateur
Alexander von Humboldt

observa un banc d'anguilles électriques
bondir hors de l'eau

pour se défendre contre
des chevaux qui approchaient.

L'histoire était si insolite que beaucoup
pensèrent que Humboldt l'avait inventée.

Les poissons produisent de l'électricité
plus souvent que l'on pourrait le croire ;

et oui, les anguilles électriques
sont une espèce de poisson.

Sous l'eau, où la lumière est limitée,

les signaux électriques sont
des moyens de communiquer,

de naviguer,

de trouver (et parfois de paralyser)
une proie.

Près de 350 espèces de poissons possèdent
des structures anatomiques spécialisées

qui génèrent et détectent
des signaux électriques.

Ces poissons sont divisés en deux groupes,

selon la quantité d'électricité
qu'ils produisent.

Les poissons faiblement électriques
forment le premier groupe.

Leurs organes électriques,
situés près de leur queue,

produisent jusqu'à un volt d'électricité,
environ deux tiers d'une pile AA.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le cerveau du poisson envoie un signal,
par le biais de son système nerveux,

à l'organe électrique qui est rempli

de centaines ou de milliers de cellules
en forme de disque, appelées électrocytes.

Normalement, les électrocytes rejettent
des ions sodium et potassium

pour maintenir une charge positive
à l'extérieur et négative à l'intérieur.

Mais quand le message nerveux
atteint l'électrocyte,

il incite les grilles ioniques à s'ouvrir.

Les ions positifs
retournent à l'intérieur.

Maintenant, un côté de l'électrocyte
est chargé négativement à l'extérieur

et positivement à l'intérieur.

Mais le côté opposé présente
un profil de charge inverse.

Ces charges alternées
peuvent créer un courant,

transformant ainsi l'électrocyte
en une pile biologique.

L'élément clé du pouvoir de ces poissons
est la coordination des signaux nerveux,

qui permet à chaque cellule
d'arriver exactement au même moment.

Ces électrocytes agissent donc
comme des milliers de piles en série.

Leurs petites charges s'additionnent
et créent un champ électrique

qui peut parcourir plusieurs mètres.

Des cellules enfouies sous la peau,
appelées électro-récepteurs,

permettent aux poissons de constamment
sentir ce champ

et ses changements causés par
l'environnement ou d'autres poissons.

Le poisson-éléphant,
par exemple,

a un menton allongé
appelé schnauzenorgan

qui est couvert d'électro-récepteurs.

Il lui permet d'intercepter les signaux
d'autres poissons,

d'estimer les distances,

de détecter la forme et la taille
des objets à proximité,

et même de déterminer si
un insecte enterré est mort ou vivant.

Ce poisson, et d'autres
faiblement électriques,

ne produisent pas assez d'électricité
pour attaquer leur proie.

C'est une capacité des poissons
fortement électriques,

dont il existe peu d'espèces.

Le poisson électrique le plus puissant
est le poisson-couteau électrique,

plus connu sous le nom
d'anguille électrique.

Trois organes électriques recouvrent
presque tout son corps de deux mètres.

Comme le poisson faiblement électrique,

l'anguille électrique utilise ses signaux
pour naviguer et communiquer.

Elle réserve ses décharges électriques
les plus fortes pour chasser

grâce à une attaque en deux phases
pour identifier et neutraliser sa proie.

Tout d'abord, elle émet deux
ou trois impulsions fortes,

allant jusqu'à 600 volts.

Elles stimulent les muscles de la proie,
ce qui la fait se contracter

et génère des vagues
qui révèlent sa cachette.

Une série de décharges rapides
et à haute tension

provoquent ensuite des contractions
musculaires encore plus intenses.

Cette anguille peut également s'enrouler
de façon à ce que l'électricité

générée à chaque extrémité de l'organe
électrique soit cumulée.

L'attaque électrique finit par épuiser
et immobiliser la proie,

et l'anguille électrique peut avaler
son repas vivant.

Les autres poissons fortement électriques
sont le poisson-chat électrique,

qui peut envoyer 350 volts

avec un organe électrique
occupant presque tout son torse,

et la raie électrique avec, de chaque côté
de sa tête, des organes électriques

en forme de rein
qui produisent jusqu'à 220 volts.

Un mystère demeure dans le monde
des poissons électriques :

pourquoi ne s'électrocutent-ils pas ?

Il se peut que la taille d'un poisson
fortement électrique

lui permette de résister
à ses propres chocs,

ou que le courant passe trop rapidement
à travers son corps.

Il se pourrait que des protéines spéciales
protègent les organes électriques,

mais en vérité, c'est un mystère
que la science n'a toujours pas résolu.