Le poisson-archer : des réflexes de gardien incroyables avec 6 neurones !

Le poisson archer spécialiste du tir de précision ...

Dans ces news de Science Pennisi, E. (2008) parle d'une recherche à propos de l'incroyable précision du Poisson archer (Toxotes jaculatrix) pour capturer les proies (insectes) qu'il détache d'une brindille pour les faire tomber dans l'eau.

Le poisson archer projette de l'eau pour détacher ses proies et les faire chuter dans l'eau. Source ScienceNow.

Le Science Podcast, du 4 janvier 2007 en parle aussi ( pour ne pas écouter idiot sur votre iPod?)

On sait depuis longtemps que ce poisson projette de l'eau sur des insectes (jusqu'à 2 mètres, ont mesuré les mêmes chercheurs cf ScienceNOW, 7 Septembre 2004) pour les faire chuter dans l'eau, et la précision de ce tir complexe n'est pas loin de celle de l'ex championne Suisse junior de tir à l'arc Tamara Strasser de Jussy Genève, je pense !

A faire baver les meilleurs gardiens de Foot ...

Ensuite, il se précipite et les attrape. S'il ne va pas assez vite, d'autres poissons pourraient lui chiper cette proie . et c'est de cette phase comparable à celle du gardien de foot proposent-ils que parle cet article-ci.

Video : une Video QuickTime le montre en pleine action et combien il faut agir vite pour devancer la concurrence!

Ce que la recherche de Schuster and Schlegel de l'uni d'Erlangen- Nurnberg ont montré est que ce poisson est extrêmement rapide et précis à se tourner précipiter vers une proie qui tombe de manière difficile à prédire. (Schlegel, Thomas. Schuster, S., 2007). (intranet.pdf)

Toxotes réagit parfois en moins de 40ms à l'apparition d'un insecte tombant dans l'eau ... De quoi faire rêver bien des gardiens de Foot !

Figure 2 img le poisson archer doit se tourner très vite vers la proie délogée pour devancer les concurrents.

Apparemment, bien que leur cerveau soit bien minuscule a côté de celui des humains, ils réussissent mieux que nos as du ballon rond pour cet Euro 2008 que certains attendent avec impatience....

Figure 3 img Les poissons décident en très peu de temps (B) et avec précision (C).
Source science légende complète ici

Ils ont projeté des insectes depuis une plate-forme qui les cachait à la vue des poissons avec des jets d'air.

Ils ont mesuré le temps pour que Toxotes se tourne et se dirige jusqu'à la proie.

Une vitesse et une précision à faire rêver !

Même pour des insectes qu'ils n'ont pas délogés eux-mêmes, ou projetés depuis des plate-formes hors de leur champ visuel, le poisson se tournait et s'élançait a la vitesse de l'éclair.
Même avec plusieurs plate-formes d'où ils ne pouvaient prévoir l'arrivée d'un insecte, cf Figure 3 : (A) les poissons arrivent au but avec une redoutable précision, et parfois en 40 milliseconde.

Quand il y avait deux proies, il en choisissait une - la plus proche en général- et l'attrapait avec autant de célérité que s'il n'y en avait eu qu'une.

En projetant 2 insectes à fois (D) pour tenter de les faire hésiter - une tactique qui marche bien avec certains prédateurs - les résultats sont encore excellents cf. Figure 3 (E et F))

Leur étude soutient qu'un réseau de 6 neurones -bien connu pour permettre d'échapper à un prédateur (Mauthner's cell-associated C-start escape circuitry) - s'activait ici dans un autre rôle.

On sait que dans la rétine un traitement de l'image extrait déjà les directions et mouvements, etc. Mais ils ont montré que depuis les yeux l'information (vitesse, angle, hauteur) est intégrée à la position du poisson et son orientation relative à la trajectoire de la proie dans le cerveau postérieur (hindbrain) puis arrive aux neurones moteurs.

Tout ça avec 6 neurones seulement !

Cela montre que des comportements complexes peuvent être produits avec des circuits de neurones très simples, déclare Russell Poldrack de l'University of California, Los Angeles dans cette news.

Notez qu'ils se sont abstenu de faire un commentaire sur les gardiens de but au football qui n'ont qu'un ballon à poursuivre.

Liens

• News à la revue Science ScienceNow
  
• Pennisi, Elizabeth (2008). On-the-Fly Thinking ScienceNOW Daily News 3 January 2008
  
• Watch an archerfish shoot down its prey (Video courtesy of Thomas Schlegel and Stefan Schuster, University of Erlangen-Nürnberg) http://sciencenow.sciencemag.org/feature/data/archerfish.mov
  
• Thomas Schlegel and Stefan Schuster. (2007). Small Circuits for Large Tasks: High-Speed Decision-Making in Archerfish Science 4 January 2008: Vol. 319. no. 5859, pp. 104 - 106, DOI: 10.1126/science.1149265 (intranet.pdf)
  
• Science Podcast , 4 janvier 2007