Chez les poissons-pêcheurs, la reproduction a des airs de films d’horreur

À plus de 900 mètres de profondeur, au large de la côte groenlandaise, un étrange poisson patiente. Plongé dans l’obscurité totale, il agite un globe bleu vif au-dessus de sa tête. Petit à petit, la lueur captivante attirera des poissons peu méfiants qui s’approcheront jusqu’à finir sans le vouloir dans la gueule du prédateur à l’allure la plus effrayante des abysses : le poisson-pêcheur.

Depuis 1878, les chercheurs supposaient que les filaments bioluminescents du poisson-pêcheur (aussi appelé lophiiforme) avaient évolué pour capturer des proies. Flottant devant la gueule de l’animal, ils permettent à ce dernier d’attirer des poissons plus petits peuplant les profondeurs sans illuminer son corps et ainsi révéler son jeu mortel. Mais une nouvelle étude parue dans la revue Ichthyology and Herpetology apporte un indice, enfoui dans l’histoire évolutive du poisson-pêcheur, quant à une possible évolution de ces filaments pour une tout autre raison, à savoir la reproduction.

« Les études comme celles-ci montrent que ces filaments ont une utilité bien plus complexe qu’il n’y paraît et que leur évolution n’a pas pour simple but d’attirer des proies », observe Tracey Sutton, biologiste marin à l’université Nova Southeastern qui n’a pas pris part à l’étude. Cette nouvelle étude est « quasiment assurée de devenir un classique dans le domaine ».

UNIS POUR LA VIE

Chez les poissons-pêcheurs benthiques, l’accouplement est mystérieux et particulier. Les mâles mordent les femelles, plus grosses, comme de minuscules vampires. Une fois que cela est fait, il n'est plus possible de les séparer.

« Ils mordent les femelles et les deux poissons fusionnent pour la vie », explique Alex Maile, ichtyologue à l’université du Kansas et auteur principal de l’étude. Les mâles perdent ensuite leurs fonctions vitales, comme la vue et les réponses du système immunitaire, leur anatomie fusionnant avec celle de la femelle mordue. Leurs testicules grandissent, leur corps s’allonge et ils prennent l’apparence d’un appendice en forme de saucisse accroché à la femelle. « Ils servent simplement à la reproduction, tout le temps ». L’ichtyologue se souvient ainsi d’une femelle remontée par un chalutier à laquelle étaient attachés six mâles.

Il est cependant difficile d’observer un poisson-pêcheur femelle attirer un mâle dans leur habitat naturel. « Vous avez moins d’une chance sur un milliard de voir un lophiiforme faisant la cour ou essayant d’attirer un mâle », confie Alex Maile. Pour observer ce poisson, il faut soit un robot autonome à grande profondeur, soit des chalutiers capables de le remonter dans leurs filets.

« Les sorties de collecte sont très onéreuses », indique Matt Davis, ichtyologue à l’université d’État de Saint Cloud et co-auteur de l’étude. « Une journée de bateau dans le Pacifique peut coûter 100 000 dollars (86 000 €) pour n’attraper qu’un seul poisson en 24 heures ».

« C’est comme s’ils vivaient dans l’espace », ajoute Tracey Sutton. En raison de la rareté de ces animaux, les scientifiques ignorent encore beaucoup à leur sujet. Comment les mâles trouvent-ils des femelles ? Leurs filaments bioluminescents servent-ils à la reproduction ? Voilà quelques-unes des questions auxquelles aucune réponse n’a été apportée pour l’heure.

Pour leur nouvelle étude, Alex Maile et Matt Davis ont examiné 118 spécimens de musée et utilisé une large collection de données ADN prélevées sur des poissons-pêcheurs évoluant en eaux profondes et en eaux peu profondes, dans l’espoir de comprendre l’évolution de leurs filaments bioluminescents. Les deux chercheurs sont ainsi parvenus à la conclusion que ces filaments avaient conduit à une explosion de la diversité des poissons-pêcheurs, puisque, en plus d’attirer des proies, ils servaient aussi à attirer le sexe opposé.

UNE ÉVOLUTION BRILLANTE

Les poissons-pêcheurs sont apparus il y a 72 millions d’années dans les eaux peu profondes, avant de conquérir le reste des océans au cours des dizaines de millions d’années qui ont suivi. Les tout premiers spécimens présentaient des filaments mécaniques simples, qui montaient et descendaient ou imitaient des proies comme les vers et les actinoptérygiens. Par la suite, ces filaments sont devenus chimiques chez certaines espèces ; ils sécrètent une traînée de substances chimiques dans les courants à proximité pour attirer les proies telles que les palourdes et d’autres invertébrés.

La dernière évolution en date est le globe bioluminescent, qui est apparu il y a environ 34 millions d’années. Ces filaments brillants sont comparables à une boîte de Petri, explique Alex Maile. Ils collectent des bactéries bioluminescentes dans l’eau tout au long de la vie du poisson-pêcheur. Les filaments peuvent même obturer le globe lumineux à l’aide d’un petit morceau de peau pour créer un signal visuel qui retentit dans les profondeurs. Les mâles sont nettement plus petits que les femelles et ne présentent généralement pas de filaments. Chez les femelles, ces derniers sont de toute forme et taille. « Ça peut être une tige droite munie d’une boule à son extrémité », indique Tracey Sutton, ou un filament richement orné de plusieurs froufrous de chair.

Il existait peu de recherches sur les filaments, leurs origines et leur évolution, et ce malgré leur apparence étrange et remarquable, jusqu’à la parution de l’étude des deux ichtyologues. Selon eux, les espèces de poissons-pêcheurs ont commencé à se diversifier et à évoluer rapidement après avoir commencé à migrer dans les abysses et à développer leurs filaments bioluminescents. Les filaments agissaient comme des phares, donnant naissance à des populations uniques de poissons-pêcheurs benthiques.

« Les groupes utilisent probablement la lumière des filaments pour communiquer », explique Matt Davis. Ces filaments émettent une lueur rayonnante dans les abysses qui agit comme le chant d’une sirène sur les mâles. Au début, cette lumière leur permettait sans doute de se retrouver pour se reproduire, de former des barrières génétiques et de donner naissance à de nouvelles espèces. La bioluminescence a conduit à une explosion de la diversité, ce qui a fait du groupe des poissons-pêcheurs bioluminescents le plus divers parmi les espèces de poissons-pêcheurs connues. L’étude a également conclu que l’évolution de ce groupe de poissons avait été plus rapide que celle d’autres espèces vivant en eaux peu profondes et dotées de types de filaments différents.

Cette nouvelle étude enthousiasme Tracey Sutton. « Toute cette complexité s’explique directement par l’évolution du groupe. Par conséquent, [les poissons-pêcheurs] doivent l’utiliser pour se reconnaître les uns les autres, pour se synchroniser », explique-t-il. « Trouver un partenaire dans l’obscurité est une chose, [utiliser la lumière pour synchroniser] le comportement de reproduction en est une autre. C’est impressionnant », conclut-il.