« Le thon rouge de l’Atlantique se déplace vers le nord à mesure que l’océan se réchauffe et en réponse aux vagues de chaleur marines », s’inquiète Nicholas Payne, chercheur au Trinity College de Dublin. « De nombreux poissons à sang chaud, dont les requins et les thons, semblent modifier leurs routes migratoires plus rapidement que d’autres animaux terrestres, sous l’effet du dérèglement climatique. » Avoir le sang chaud est l’apanage des mammifères et des oiseaux, ou presque… Certains gros poissons se sont immiscés dans cette catégorie et cela leur offre de sérieux avantages par rapport aux animaux à sang froid : ils nagent plus vite, migrent plus loin, voient mieux et grandissent plus rapidement…
Mais à quel prix ? Le coût énergétique de ce fonctionnement métabolique s’avère quatre fois plus élevé que celui des poissons à sang froid, d’après les derniers travaux de Nicholas Payne et son équipe. Leur étude a été publiée dans la prestigieuse revue Science. Plus inquiétant : la capacité de ces gros poissons à se rafraîchir est moins efficace que leur aptitude à se réchauffer, présageant ainsi une adaptation difficile au réchauffement des océans. Leur accès à de l’eau fraîche est vital et les chercheurs supposent que c’est la raison pour laquelle les poissons à sang chaud sont régulièrement retrouvés dans des eaux plus froides, plus profondes et à des altitudes plus élevées.
Les mésothermes produisent leur propre chaleur localement
Les animaux “à sang chaud”, c’est-à-dire capables de produire leur propre chaleur interne sont dits endothermes – à l’inverse des ectothermes. Très peu de poissons sont complètement endothermes. C’est le cas du Lampris royal (Lampris guttatus), par exemple. Mais plusieurs familles de poissons sont des « endothermes partiels » : ils sont capables de produire de la chaleur localement, dans certains muscles uniquement, tandis que le reste des organes se maintient à la même température que l’eau. On les appelle les mésothermes.
Parmi eux, les familles des marlins, Istiophoridae et Xiphiidae, du Grand requin blanc, Lamnidae, et des thons, Scombridae. « Ils font partie des superprédateurs », éclaire Nicholas Payne lors d’une interview pour Sciences et Avenir. « Ces poissons à sang chaud sont souvent de grande taille, se situent très près du sommet de la chaîne alimentaire et exercent une forte influence sur l’ensemble de l’écosystème marin ». Leur métabolisme restait encore plutôt méconnu, mais les auteurs de cette nouvelle étude ont mis en place une méthode permettant de quantifier le coût énergétique de la mésothermie. L’objectif ? Évaluer la menace du réchauffement climatique pour ces espèces et plus largement pour toute leur pyramide trophique.
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« Être à sang chaud, ça coûte très cher ! »
« Nous avons utilisé de petits enregistreurs de température pour mesurer la vitesse à laquelle différents poissons – grands et petits, à sang chaud et à sang froid – produisent de la chaleur par leur métabolisme lorsqu’ils nagent », indique Nicholas Payne. « Nous disposions de nombreuses mesures du coût énergétique des poissons, ce qui nous a permis d’identifier le coût d’être grand par rapport au fait d’être petit, et d’être « à sang froid » par rapport au fait d’être « à sang chaud ». » Les chercheurs croisent leur analyse des échanges thermiques sur 443 individus de 137 espèces différentes, avec la consommation d’oxygène de chaque espèce, disponible dans la littérature. Leurs données couvrent la quasi-totalité des tailles de poissons, des larves microscopiques aux requins pèlerins de trois tonnes, ectothermes et mésothermes.
A partir de ces informations, les auteurs ont pu estimer les besoins énergétiques des différentes espèces, et l’influence de la taille, de la température environnementale et des adaptations physiologiques telles que la mésothermie ou l’ectothermie. Résultat : « Être à sang chaud, ça coûte très cher », résume Nicholas Payne. Les poissons mésothermes ont besoin de quatre fois plus d’énergie que leurs congénères à corps froid ! « Ce coût énergétique élevé a probablement limité la taille de ces animaux et contribué au risque d’extinction des espèces vivantes et disparues », ajoutent les auteurs de l’étude.
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Les mésothermes se réchauffent mieux qu’ils ne refroidissent
Et leur analyse va plus loin dans la compréhension du métabolisme des mésothermes. Elle révèle une inégalité dans l’efficacité de leur système de régulation de température. La production de chaleur augmente plus rapidement que la perte de chaleur à mesure que la taille des poissons augmente. En d’autres termes, les gros poissons mésothermes sont en risque de surchauffe. « À mesure que la température de l’eau augmente, le métabolisme des poissons qui y nagent augmente également. Les gros poissons, et en particulier les gros poissons mésothermes, auront un métabolisme – et donc des besoins alimentaires – d’autant plus élevés que l’océan se réchauffe », précise Nicholas Payne. Ce problème de surchauffe pourrait concerner tout particulièrement les grands mésothermes comme le grand requin blanc et le requin pèlerin, mais aussi les très gros poissons à sang froid comme le requin baleine, d’après les chercheurs.
Source:
www.sciencesetavenir.fr
