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Principal Le thé

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un requin

orage des mers avec une nageoire précieuse

"Marteau" à ailettes

prédateur avec une nageoire précieuse

anabas

aileron

Perche à pois chinois avec nageoire caudale arrondie. Rivière prédateur pêcher cela. sp serranique perciformes. Dans le livre rouge

bipinnaria

Larve d'étoiles de mer en suspension libre avec deux cordons ciliés (nageoires), a trois paires de coeloms

rongeur avec une queue

verrue

poisson neg. perciformes, ceci. scorpion à peau nue et verruqueuse, épines empoisonnées de la nageoire dorsale. S'installe dans les lagons des atolls du Pacifique, Océans Indiens

byala

Zmitrok (nas. Samuil Fin) (1886-1941), écrivain biélorusse, récit "The Nightingale", roman "Yazep Krushinsky"

homoyologie

le processus de développement évolutif, lorsque sous l'influence de conditions de vie similaires, des organes génétiquement non identiques acquièrent des contours similaires (nageoires de divers animaux marins)

bosse à bosse

baleine à longues nageoires pectorales

poisson à pointes

poisson osseux aux nageoires épineuses de la famille des perches

asp

Poisson d'eau douce prédateur de la famille des carpes aux ailerons inférieurs rougeâtres

ichthyostega

le plus ancien vertébral terrestre (amphibien) de la période du Dévonien du groupe des stegotsefalov, qui conserve encore des traits de poisson - restes de la couverture des branchies, queue en forme d'aileron

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nommer 6 nageoires de poisson

1 - nageoire dorsale, nécessaire pour stabiliser le corps (pour empêcher la rotation autour de l'axe longitudinal). Chez certains poissons, il sert également de protection (il porte des pointes). De nombreux poissons à dorsale en ont deux: antérieure et postérieure.
2 - La nageoire grasse est un type particulier de nageoire dorsale: douce, facilement courbée, dépourvue de rayons et riche en graisse. Il est caractéristique des poissons ressemblant au saumon, aux haraciformes, aux chats, et à quelques autres.
3 - nageoire caudale: chez la plupart des vertébrés aquatiques, elle sert de moteur.
4 - nageoire anale (sous la queue). La nageoire anale, non appariée, joue le rôle de la quille chez le poisson. Le nombre de rayons dans la nageoire anale est une caractéristique importante de la systématique des poissons.
5 - nageoire ventrale (paire). Les nageoires pelviennes, situées devant la poitrine, jouent le rôle de gouvernails de profondeur supplémentaires, contribuant à l'immersion rapide du poisson.

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Thème 3. Les ailerons de poisson, leurs désignations, leur structure et leurs fonctions

Matériel et équipement - Ensemble de poissons fixes - 30 à 40 espèces. Tableaux: Position des nageoires ventrales; Modifications finales; Types de nageoire caudale; diagramme de la position de la nageoire caudale de différentes formes par rapport à la zone de vortex. Outils: aiguilles à dissection, pinces à épiler, baignoire (un ensemble pour 2-3 étudiants).

Tâche: Lors de l'exécution du travail, il convient de prendre en compte toutes sortes de poissons: les nageoires paires et non appariées, les branches ramifiées et non ramifiées, ainsi que les rayons articulés et non articulés, la position des nageoires pectorales et les trois positions des nageoires pelviennes. Trouvez des poissons qui n'ont pas de nageoires appariées; avec une paire d'ailerons modifiés; avec un, deux et trois nageurs dorsaux; avec une et deux nageoires anales, ainsi que des poissons sans nageoire anale; avec ailerons non appariés modifiés. Identifier tous les types et formes de la nageoire caudale.

Composez les formules des nageoires dorsale et anale pour les espèces de poissons indiquées par l'enseignant et dressez la liste des espèces de poissons disponibles dans le kit, avec différentes formes de nageoires caudales.

Tracer des rayons ramifiés et non ramifiés, articulés et non segmentés des nageoires; poisson avec trois positions des nageoires pelviennes; nageoires caudales de poissons de différentes formes.

Les nageoires de poisson sont appariées et non appariées. Paires (Pinnapectoralis) et V (pinnaventralis) abdominaux; pour les non appariés - colonne vertébrale D (pinnadorsalis), anale A (pinnaanalis) et caudale C (pinnacaudalis). Le squelette externe de l'aileron osseux est constitué de rayons ramifiés ou torsadés. La partie supérieure des rayons ramifiés est divisée en rayons séparés et a l'apparence d'un gland (ramifié). Ils sont doux et situés plus près de l'extrémité caudale de la nageoire. Les rayons sans branches se trouvent plus près du bord avant de l'aileron et peuvent être divisés en deux groupes: articulés et non articulés (épineux). Les articulations sont divisées en segments séparés sur la longueur, elles sont douces et peuvent se plier. Afferent - dur, avec un sommet aigu, dur, peut être lisse et en dents de scie (Fig. 10).

P Figure 10 - Rayons des nageoires:

1 - segmenté non ramifié; 2 - ramifié; 3 - lisse épineux; 4 - épineux dentelé.

Le nombre de rayons ramifiés et non ramifiés dans les nageoires, en particulier chez les non appariés, est une caractéristique systématique importante. Les rayons sont calculés et leur nombre est enregistré. Fragile (piquant) désigné par des chiffres romains, ramifié - arabe. Sur la base du mauvais calcul des rayons, une formule de nageoire est compilée. Ainsi, le sandre a deux nageoires dorsales. Dans le premier d'entre eux, il y a 13-15 rayons épineux (pour des individus différents), dans le second, il y a 1 à 3 aiguillons et 19 à 23 rayons ramifiés. La formule du sandre à dorsale est la suivante: DXIII-XV, I-III19-23. Dans la nageoire anale de sandre, nombre de rayons épineux I-III, ramifiés 11-14. La formule de la nageoire anale d'un sandre est la suivante: AII-III11-14.

Les nageoires appariées Ces nageoires sont tous de vrais poissons. Leur absence, par exemple chez les Mourenidae (Muraenidae), est un phénomène secondaire, résultat de la perte tardive. Les cyclostomes n'ont pas de nageoires appariées. C'est un phénomène primaire.

Les nageoires pectorales sont situées derrière les crevasses des poissons. Chez les requins et les esturgeons, les nageoires pectorales sont situées dans un plan horizontal et ne sont pas très mobiles. Chez ces poissons, la surface convexe du dos et le côté abdominal aplati du corps leur confèrent une ressemblance avec le profil de la voilure de l'aéronef et, lorsqu'ils se déplacent, créent une portance. Une telle asymétrie de la coque provoque l'apparition d'un couple qui a tendance à faire baisser la tête du poisson. Sur le plan fonctionnel, les nageoires pectorales et le podium des requins et des esturgeons constituent un système unique: orientés à un angle faible (8 à 10 °) par rapport au mouvement, ils créent une force de portance supplémentaire et neutralisent l'effet du moment de rotation (Fig. 11). Si le requin retire ses nageoires pectorales, il lèvera la tête pour maintenir le corps en position horizontale. Chez les esturgeons, le retrait des nageoires pectorales n'est pas compensé par la faible flexibilité du corps dans le sens vertical, gêné par les insectes. Ainsi, lors de l'amputation des nageoires pectorales, le poisson s'enfonce au fond et ne peut pas monter. Les nageoires pectorales et le rostre des requins et de l'esturgeon étant fonctionnellement liés, le développement intense du rostre s'accompagne généralement d'une diminution de la taille des nageoires pectorales et de leur retrait de la partie antérieure du corps. Cela se voit clairement chez le requin-marteau (Sphyrna) et le requin-dent de scie (Pristiophorus), dont le rostre est très développé et les nageoires pectorales sont petites, tandis que chez le renard de mer (Alopiias) et le requin bleu (Prionace), les nageoires pectorales sont bien développées et le rostrum est petit.

P Figure 11 - Diagramme des forces verticales résultant du mouvement vers l'avant d'un requin ou d'un esturgeon en direction de l'axe longitudinal du corps:

1 - le centre de gravité; 2 - centre de pression dynamique; 3 - force de masse résiduelle; V₀ - force de levage générée par la coque; V_p - force de levage créée par les nageoires pectorales; V_r - force de levage générée par le podium; V_v - force de levage créée par les nageoires pelviennes; V_avec - force de levage créée par la nageoire caudale; Les flèches courbes montrent l'effet du couple.

Les nageoires pectorales des poissons osseux, contrairement aux nageoires de requin et d'esturgeon, sont situées verticalement et peuvent effectuer des mouvements d'aviron dans les deux sens. Les nageoires pectorales des poissons osseux ont pour principale fonction de déplacer la basse vitesse, ce qui permet des manœuvres précises lors de la recherche de nourriture. Les nageoires pectorales, ainsi que les nageoires ventrale et caudale, permettent au poisson de rester en équilibre tout en restant immobile. Les nageoires pectorales des pentes, bordant uniformément leur corps, remplissent la fonction des principales hélices lors de la nage.

Les nageoires pectorales chez les poissons sont très variées en forme et en taille (Fig. 12). Chez les poissons volants, la longueur des rayons peut atteindre 81% de la longueur du corps, ce qui permet

Figure 12 - Formes de nageoires pectorales de poisson:

1 - poisson volant; Curseur 2 - perches; 3 - pichet; 4 - kuzovok; 5 - coq de mer; 6 - lotte

les poissons montent en l'air. Chez les poissons d'eau douce, la pie-grièche de la famille des nageoires pectorales élargies Kharatsin permet au poisson de voler, ressemblant au vol des oiseaux. Chez les coqs de mer (Trigla), les trois premiers rayons des nageoires pectorales sont devenus des excroissances en forme de doigts sur lesquelles les poissons peuvent se déplacer le long du fond. Les représentants des nageoires pectorales à base charnue de l'ordre Udilchikoobraznye (Lophiiformes) sont également adaptés pour se déplacer sur le sol et s'y enfouir rapidement. Les mouvements sur un substrat dur à l'aide de nageoires pectorales ont rendu ces nageoires très mobiles. En se déplaçant sur le sol, la baudroie peut compter à la fois sur les nageoires pectorales et abdominales. Chez les poissons-chats du genre Clarias et chez les Sea Dogs du genre Blennius, les nageoires pectorales servent de support supplémentaire aux mouvements serpentins du corps lors des mouvements le long du fond. Les nageoires pectorales pendulaires (Periophthalmidae) sont particulièrement disposées. Leurs bases sont équipées d'une musculature spéciale qui leur permet de faire des mouvements d'avant en arrière et ont une courbure qui ressemble à une articulation du coude; à un angle de la base est la nageoire elle-même. Vivant sur les bas-fonds côtiers, les sauteurs utilisant des nageoires pectorales peuvent non seulement se déplacer sur la terre ferme, mais aussi grimper sur les tiges des plantes, en utilisant la nageoire caudale avec laquelle ils agrippent la tige. À l'aide des nageoires pectorales, les poissons glisseurs (Anabas) sont déplacés au-dessus des terres. En s'éloignant de la queue et en s'accrochant aux nageoires pectorales et aux épines de la couverture branchiale pour les tiges des plantes, ces poissons peuvent se déplacer de réservoir en réservoir, rampant sur des centaines de mètres. Chez les poissons de fond, tels que les perches de pierre (Serranidae), les épinoches (Gasterosteidae) et les napoléons (Labridae), les nageoires pectorales sont généralement larges, arrondies et en forme d'éventail. Pendant leur fonctionnement, les vagues d'ondulation se déplacent verticalement vers le bas, les poissons semblent suspendus dans la colonne d'eau et peuvent s'élever comme un hélicoptère. Les poissons (Tetraodontiformes), les aiguilles de mer (Syngnathidae) et les raies (Hyppocampus) munies de petites fentes branchiales (couverture branchiale cachée sous la peau) peuvent effectuer des mouvements circulaires avec les nageoires pectorales, ce qui provoque un écoulement d'eau des branchies. Avec l'amputation des nageoires pectorales, ces poissons s'étouffent.

Les nageoires abdominales remplissent principalement la fonction d'équilibre et sont donc généralement situées près du centre de gravité du corps du poisson. Leur position varie avec le centre de gravité (Fig. 13). Chez les poissons faiblement organisés (en forme de hareng, en forme de carpe), les nageoires abdominales sont situées sur le ventre, derrière les nageoires pectorales, occupant une position abdominale. Le centre de gravité de ces poissons se situe sur le ventre, ce qui est associé à la position non compacte des organes internes occupant une grande cavité. Chez les poissons très organisés, les nageoires pelviennes sont situées à l'avant du corps. Cette position des nageoires pelviennes est appelée caractéristique rotorique principalement pour la majorité des poissons perciformaux.

Les nageoires pelviennes peuvent être situées devant les pectoraux - sur la gorge. Cet arrangement s'appelle jugulaire, et il est typique pour les poissons à grosse tête avec un arrangement compact d'organes internes. La position Yugular des nageoires pelviennes est caractéristique de tous les poissons de l'ordre Crispid, ainsi que des poissons à grosse tête du type Okuniforme: les joues étoilées (Uranoscopidae), les nototeniem (Nototheniidae), les doggies (Blenniidae), etc. Chez les poissons erronés (Ophidioidei) ayant un corps en forme d'anguille en forme de ruban, les nageoires abdominales sont situées sur le menton et fonctionnent comme des organes du toucher.

P Figure 13 - Position des nageoires pelviennes:

1 - abdominale; 2 - thoracique; 3 - jugulaire.

Les nageoires pelviennes peuvent être modifiées. À l'aide de certains d'entre eux, les poissons sont fixés au sol (fig. 14), formant soit un entonnoir d'aspiration (gobie), soit un disque d'aspiration (pinagora, limace). Les nageoires épineuses des épineux, modifiées dans les épis, ont une fonction protectrice, tandis que dans le baliste, les nageoires ventrales ont l'apparence d'une épine épineuse et, avec le rayon épineux de la nageoire dorsale, constituent le corps de la défense. Chez les mâles des poissons cartilagineux, les derniers rayons des nageoires ventrales sont transformés en ptérygopodes - organes collectifs. Chez les requins et les esturgeons, les nageoires ventrales, comme les pectorales, fonctionnent comme des avions porteurs, mais leur rôle est plus petit que les pectorales, car elles servent à augmenter la force de levage.

P Figure 14 - Modification des nageoires pelviennes:

1 - entonnoir d'aspiration dans les gobies; 2 - disque d'aspiration dans une limace.

Nageoires non appariées: comme indiqué précédemment, les nageoires non appariées comprennent les nageoires dorsale, anale et caudale.

Les nageoires dorsale et anale remplissent la fonction de stabilisateur, résistent au déplacement latéral du corps lorsque la queue est en train de fonctionner.

La grande nageoire dorsale des voiliers lors de virages serrés fait office de gouvernail, ce qui augmente considérablement la manœuvrabilité du poisson à la poursuite de sa proie. Les nageoires dorsale et anale de certains poissons agissent comme des hélices indiquant le mouvement du poisson vers l'avant (Fig. 15).

P Figure 15 - La forme des nageoires ondulantes chez divers poissons:

1 - hippocampe; 2 - dory; 3 - poisson lune; 4 - kuzovok; 5 - aiguille marine; 6 - plie; 7 - anguille électrique.

La base de la locomotion à l’aide des mouvements ondulatoires des ailettes sont des mouvements ondulants de la plaque à ailettes, provoqués par une déviation transversale successive des rayons. Cette méthode de mouvement est généralement attribuée aux poissons avec une petite longueur, incapables de plier le corps, - kuzovki, poisson-lune. Les hippocampes et les aiguilles de mer ne bougent que par ondulation de la nageoire dorsale. Des poissons comme les poissons plats et les sunshines, ainsi que les mouvements ondulants des nageoires dorsale et anale nagent, courbant le corps latéralement.

Fig. 16 - Topographie de la fonction locomotrice passive d'ailerons non appariés chez divers poissons:

1 - anguille; 2 - la morue; 3 - chinchard; 4 - thon.

Les nageoires dorsale et anale, qui se confondent avec la caudale, forment dans un sens fonctionnel un corps frangeant unique de la nageoire et ont une fonction locomotrice passive puisque le travail principal repose sur le corps. Chez les poissons en mouvement rapide, à vitesse croissante, la fonction locomotrice est concentrée dans la partie postérieure du corps et dans les parties postérieures des nageoires dorsale et anale. Une augmentation de la vitesse entraîne une perte de fonction locomotrice des nageoires dorsale et anale, la réduction de leurs divisions postérieures, tandis que les divisions antérieures remplissent des fonctions non liées à la locomotion (Fig. 16).

Dans les combinaisons de poissons nageant rapidement, la nageoire dorsale est placée dans une rainure le long du dos lorsqu’elle se déplace.

Le hareng, le sarganoobraznye et d’autres poissons ont une nageoire dorsale. Dans les détachements très organisés de poissons osseux (en forme de perche, céphaliformes), il existe généralement deux nageoires dorsales. Le premier est constitué de rayons épineux qui lui confèrent une certaine stabilité latérale. Ces poissons s'appellent épineux. Dans trois nageoires dorsales en forme de morue. La plupart des poissons n’ont qu’une seule nageoire anale, alors que les poissons de type Tris en ont deux.

Les nageoires dorsale et anale d'un certain nombre de poissons sont absentes. Par exemple, la nageoire dorsale n'est pas présente chez les anguilles électriques, dont l'appareil locomoteur est une nageoire anale très développée; il n'a pas de pentes et de queues. La nageoire anale n'a pas de pentes et d'escouades de requins Squaliformes.

P Fig. 17 - Première nageoire dorsale modifiée chez le poisson collant (1) et la baudroie (2).

La nageoire dorsale peut être modifiée (Fig. 17). Ainsi, chez le poisson collant, la première nageoire dorsale s'est déplacée vers la tête et s'est transformée en un disque d'aspiration. C'est comme si on les divisait par des partitions en un certain nombre de ventouses plus petites, et donc relativement plus puissantes, agissant indépendamment. Les septa sont homologues aux rayons de la première nageoire dorsale, ils peuvent se plier en arrière en prenant une position presque horizontale ou se redresser. En raison de leur mouvement, un effet de succion est créé. Chez les pêcheurs, les premiers rayons de la première nageoire dorsale, séparés les uns des autres, se sont transformés en un engin de pêche (ilicium). Dans les épines, la nageoire dorsale a la forme d'épines isolées qui remplissent une fonction protectrice. Chez le poisson-marteau du genre Balistes, le premier rayon de la nageoire dorsale a un système de verrouillage. Il est redressé et fixé immobile. Vous pouvez le sortir de cette position en appuyant sur le troisième rayon épineux de la nageoire dorsale. Avec l'aide de ce rayon et des rayons épineux des nageoires pelviennes, les poissons se cachent dans les crevasses en danger, fixant le corps dans le sol et le plafond de l'abri.

Chez certains requins, les lobes postérieurs allongés des nageoires dorsales créent une certaine force de levage. Une force de soutien similaire, mais plus substantielle, est créée par la nageoire anale à longue base, par exemple chez le poisson-chat.

La nageoire caudale joue le rôle de moteur principal, en particulier avec le type de mouvement combiné, c'est-à-dire la force qui indique le mouvement du poisson vers l'avant. Il offre une grande maniabilité au poisson dans les virages. Il existe plusieurs formes de la nageoire caudale (Fig. 18).

P Figure 18 - Formes de la nageoire caudale:

1 - protocolaire; 2 - hétérocercal; 3 - homocercale; 4 - difitserkalnaya.

Protocercal, c’est-à-dire initialement une ravnolopastie, a la forme d’un rebord soutenu par de minces rayons cartilagineux. La fin de l'accord est dans la partie centrale et divise l'aileron en deux moitiés égales. Il s'agit du type de nageoire le plus ancien, particulier aux cyclostomes et aux stades larvaires du poisson.

Différentiel - symétrique à la fois externe et interne. La colonne vertébrale est située au milieu des lames égales. Elle est inhérente à certaines pneumopathies et à la jambe croisée. Parmi les poissons osseux, une telle nageoire se trouve dans les poissons Sargan et Morue.

Hétérocercale ou asymétrique, non-équipolastique. Le lobe supérieur se dilate et l'extrémité de l'épine dorsale, courbe, y pénètre. Ce type d'aileron est caractéristique de nombreux poissons et ganoïdes cartilagineux.

Homocercale ou fausse symétrique. Extérieurement, cette nageoire peut être attribuée à la ravnolopastie, mais le squelette axial n'est pas également distribué dans les lobes: la dernière vertèbre (urostyle) pénètre dans le lobe supérieur. Ce type de nageoire est répandu et caractéristique de la plupart des poissons osseux.

Selon le rapport entre la taille des lobes supérieurs et inférieurs, les nageoires caudales peuvent être épi-, hypo-isobatiques (spéculaires). Quand epibatnom (epicercal) tapez plus long lame supérieure (requins, esturgeon); lobe supérieur hypobate (hypocercal) plus court (poisson volatil, sabre), isobathique (isocercal), les deux lames ont la même longueur (hareng, thon) (figure 19). La division de la nageoire caudale en deux lobes est liée aux particularités de l'écoulement du corps du poisson autour des courants d'eau à contre-courant. Il est connu qu’une couche de friction se forme autour d’un poisson en mouvement - une couche d’eau à laquelle une certaine vitesse supplémentaire est communiquée au corps en mouvement. Avec le développement de la vitesse du poisson, il est possible de séparer la couche d’eau limite de la surface du corps du poisson et de créer une zone de vortex. Avec un corps du poisson symétrique (par rapport à son axe longitudinal), la zone arrière des tourbillons est plus ou moins symétrique autour de cet axe. En même temps, pour sortir de la zone de vortex et de la couche de friction, les pales de la nageoire caudale sont également étendues - isobatique, isocercium (voir Fig. 19, a). Avec un corps asymétrique: un côté convexe et un côté abdominal aplati (requins, esturgeons), une zone de vortex et une couche de frottement sont décalés vers le haut par rapport à l’axe longitudinal du corps. Si le poisson a une surface ventrale et dorsale plus convexe (chéchon), le lobe inférieur de la nageoire caudale est étendu puisque la zone de vortex et la couche de friction sont plus développées sur la face inférieure du corps - hypochondité, hypocercion (voir Fig. 19, c). Plus la vitesse de déplacement est élevée, plus le processus de formation de tourbillons est intense et plus la couche de friction est épaisse et plus les pales de la nageoire caudale sont développées, dont les extrémités doivent dépasser la zone des tourbillons et de la couche de friction, ce qui garantit des vitesses élevées. Chez les poissons nageant rapidement, la nageoire caudale a soit une forme semi-lunaire - courte avec des lobes bien développés en forme de croissant (combo), soit fourchue - une entaille de la queue va presque à la base du corps du poisson (maquereau, hareng). Chez les poissons à mouvement lent, dont les processus de formation de vortex sont presque inexistants, les nageoires caudales sont généralement nageoires caudales courtes (carpes, perches) ou peu différenciées - arrondies (lotte), tronquées (ensoleillées, papillons), pointues ( escrocs de capitaine).

P Figure 19 - Disposition des pales de la nageoire caudale par rapport à la zone de vortex et couche de friction de forme différente:

a - avec un profil symétrique (isocercium); b - avec un contour de profil plus convexe (epicercus); dans - avec un contour inférieur plus convexe du profil (hypocernia). La zone de vortex et la couche de friction sont ombrées.

La taille des pales de la nageoire caudale est généralement fonction de la hauteur du corps du poisson. Plus le corps est haut, plus les lobes de la nageoire caudale sont longs.

En plus des nageoires principales, il peut y avoir des nageoires supplémentaires sur le corps du poisson. Ceux-ci incluent le coussinet adipeux (pinnaadiposa), situé derrière la nageoire dorsale au-dessus de l'anus et représentant un pli de peau sans rayons. Il est caractéristique des poissons des familles du saumon, de l'éperlan, de Khariusovye, des Kharatsinovye et de certaines espèces de poissons-chats. Sur la tige caudale d'un certain nombre de poissons nageant rapidement derrière les nageoires dorsale et anale, il y a souvent de petites nageoires composées de plusieurs rayons.

P Figure 20 - Keels sur la tige caudale chez le poisson:

a - chez le requin hareng; b - dans le maquereau.

Ils remplissent la fonction des amortisseurs de turbulence formés lors du mouvement du poisson, ce qui contribue à augmenter la vitesse du poisson (combos, macrosles). Sur la nageoire caudale du hareng et des sardines, des écailles allongées (alae) servent de coiffe. Sur les côtés de la tige caudale chez les requins, le maquereau, le maquereau, l'espadon sont des carènes latérales, qui aident à réduire la courbure latérale de la tige caudale, ce qui améliore la fonction locomotrice de la nageoire caudale. De plus, les quilles latérales servent de stabilisateurs horizontaux et réduisent la formation de tourbillons lors de la nage des poissons (Fig. 20).

Questions pour l'autotest:

Quelles sont les nageoires dans le groupe de paires, non appariées? Donne leur notation latine.

Quels poissons ont nageoire grasse?

Quels types de rayons de dérive peuvent être distingués et en quoi diffèrent-ils?

Où sont les nageoires pectorales de poisson?

Où sont les nageoires ventrales du poisson et de quoi dépend leur position?

Donnez des exemples de poissons avec des nageoires pectorales, ventrales et dorsales modifiées.

Quels poissons n'ont pas de nageoires pelviennes et pectorales?

Quelles sont les fonctions des palmes appariées?

Quel est le rôle des nageoires dorsale et anale du poisson?

Quels types de structure de la nageoire caudale sont isolés du poisson?

Qu'est-ce que l'épibatie, le giobatny, les isobathes des nageoires caudales?

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Ailerons de poisson

Photo Voilier (lat. Istiophorus platypterus)

Les nageoires, en règle générale, sont les caractéristiques anatomiques les plus distinctives d'un poisson. Ils sont constitués d'épines ou de rayons d'os dépassant du corps et recouverts d'une peau qui les relie, ou ressemblent à des membranes, comme la plupart des poissons à os, ou des nageoires de requin. Contrairement à la queue ou à la nageoire caudale, les nageoires des poissons n’ont pas de lien direct avec la colonne vertébrale et ne sont soutenues que par les muscles. Fondamentalement, ils remplissent la fonction de mouvement dans l'environnement aquatique. Les nageoires, situées dans différentes parties du corps, ont des objectifs différents: elles sont responsables de la progression, des virages, du maintien en position verticale ou de l’arrêt. La plupart des poissons utilisent des nageoires pour nager, les poissons volants utilisent des nageoires pectorales pour le vol à voile et des poissons fabuleux pour ramper. Les ailerons peuvent également être utilisés à d'autres fins; Les requins mâles et les poissons moustiques utilisent une nageoire modifiée pour transférer le sperme, les requins-renards utilisent leurs nageoires caudales pour étourdir leurs proies, les pointes sur les nageoires dorsales de l’océan saupoudrent du poison, la première pointe de la nageoire dorsale de lotte ressemble à une canne à pêche avec laquelle le poisson séduit ses victimes, et un poisson-gâchette est protégé des prédateurs, se cachant dans les crevasses entre les coraux et se fermant avec des pointes sur ses nageoires.

Types de nageoires

Chez certaines espèces de poisson, certaines espèces de nageoires ont été réduites en raison de l'évolution.

Nageoires pectorales

Les nageoires pectorales appariées se trouvent généralement des deux côtés du corps du poisson, immédiatement derrière le couvercle des branchies et ressemblent aux pattes antérieures des animaux à quatre pattes.

• Une particularité des nageoires pectorales, qui sont très développées chez certains poissons, est qu'elles créent un soulèvement dynamique qui aide certaines espèces, telles que les requins, à rester en profondeur et à «voler» vers les poissons volants.

• De nombreuses espèces aident leurs nageoires pectorales à «marcher», en particulier les nageoires en forme de pétale de certains poissons de pêche et de sauteurs boueux.

• Certains rayons des nageoires pectorales peuvent éventuellement prendre la forme d’un doigt, par exemple chez un crapaud et un opérateur long.

• Les «cornes» du diable marin et des espèces apparentées sont appelées les ailerons supérieurs; en fait, ils représentent une partie avant modifiée des nageoires pectorales.

Nageoires pelviennes (nageoires inférieures)

Les nageoires inférieure ou ventrale appariées sont généralement situées sous et derrière les nageoires pectorales, bien que chez de nombreuses espèces, elles puissent être situées devant les nageoires pectorales (dans la morue, par exemple). Ils correspondent aux membres postérieurs des quadrupèdes. Les nageoires pelviennes aident à déplacer le poisson de haut en bas, en effectuant un virage serré et un arrêt rapide.

• Chez les poissons de la famille, les nageoires pelviennes de gobie se fusionnent souvent en un seul meunier. Avec son aide, le poisson est attaché à un objet.

• Les nageoires abdominales peuvent être situées dans différentes parties de la surface ventrale du poisson. La position abdominale caractéristique des nageoires a hérité, par exemple, le vairon; position de torsion - poisson lune; et la jugulaire, dans laquelle les nageoires ventrales sont situées devant les nageoires pectorales, est la lotte.

Nageoire dorsale

Les nageoires dorsales sont situées à l'arrière du poisson. Le nombre maximum de nageoires dorsales peut atteindre trois. Les nageoires dorsales servent à empêcher le poisson de se retourner, elles aident lors des virages serrés et des arrêts.

• À la lotte, la partie antérieure de la nageoire dorsale est transformée en illicion et escu, l’équivalent biologique d’une canne à pêche et d’un appât.

• Les os qui supportent la nageoire dorsale sont appelés ptérygiophores. Les poissons ont deux ou trois os: «près», «moyen» et «distal». Dans les nageoires épineuses dures, l'os distal fusionne souvent avec celui du milieu ou est totalement absent.

Nageoire anale

La nageoire anale est située sur la surface ventrale après l'anus. Cette nageoire est utilisée pour se stabiliser pendant la natation.

Nageoire adipeuse

La nageoire adipeuse est une nageoire douce et charnue, située à l'arrière derrière la nageoire dorsale immédiatement derrière la nageoire caudale. Cette nageoire est absente chez la plupart des espèces de poisson, mais il existe neuf des 31 espèces de véritables poissons osseux (Percopsiformes, Myctophiformes, Aulopiformes, Stomiiformes, Salmoniformes, Osmeriformes, Characiformes, Siluriformes et Argentiniformes). Les représentants célèbres sont le saumon, la famille des haracins et le poisson-chat.

Jusqu'à présent, les fonctions de la nageoire grasse restent un mystère. Les poissons élevés dans des fermes retirent souvent la nageoire adipeuse, mais des études menées en 2005 ont montré que la fréquence des coups de queue lors de la nage est 8% plus élevée chez les individus ayant une nageoire adipeuse éloignée. Des études supplémentaires de 2011 suggèrent que la nageoire est essentielle pour que les poissons détectent et réagissent aux stimuli externes, tels que les changements de toucher, de son et de pression. Des chercheurs canadiens ont découvert qu'il existait un réseau de neurones dans la nageoire adipeuse, ce qui indique la fonction sensorielle de la nageoire, mais les conséquences de son retrait ne sont toujours pas connues.

Une étude comparative menée en 2013 suggère que la nageoire adipeuse peut se développer de deux manières différentes. La première est que les nageoires grasses des nageoires saumonées se développent chez les poissons à partir du stade larvaire de la même manière que les autres nageoires moyennes. La seconde méthode implique que l'aileron du type haracin se développe après l'autre au cours de la phase post-éclosion. C’est cette dernière méthode qui prouve que la présence d’une nageoire adipeuse est déterminée par certains facteurs et il est faux de supposer que celle-ci n’assume aucune fonction dans le corps du poisson.

Une étude publiée en 2014 a montré que le développement de la nageoire adipeuse se produisait de manière répétée dans des rangées séparées de générations.

Nageoire caudale

La nageoire caudale (du latin. Cauda - tail) est située à l'extrémité de la queue et sert à avancer. Voir le mouvement de la nageoire d'orgue.

(A) - Hétérocercale signifie que la région caudale de l’épine dorsale s’étend dans le lobe supérieur de la nageoire, en l’étendant (comme chez les requins).

• Dos-hétérocerque - nageoire dans laquelle la région caudale de la colonne vertébrale passe dans le lobe inférieur de la nageoire, en l'étendant (comme chez les anaspides).

(B) - dans la nageoire protocellulaire, les vertèbres atteignent le bout de la queue, ce qui lui permet de conserver une symétrie, mais ne se divise pas en deux lobes (comme dans la lancelet)

(C) - La nageoire homocercale a un aspect absolument symétrique, mais en réalité, les vertèbres ne pénètrent que dans le lobe supérieur de la nageoire, mais la longueur du style urostyle est petite.

(D) - Dans la nageoire dificercale, les vertèbres divergent au bout de la queue, la nageoire caudale est donc large et symétrique (comme dans un multi-opératus, poisson à double respiration, minigraphique et blanchâtre). Dans les poissons de la période paléozoïque, les nageoires dificercales hétérocerquales prédominaient.

Chez la plupart des poissons modernes, la nageoire caudale est homotserk. Cette dérive a plusieurs formes différentes:

• arrondi

• tronqué dont la pointe est située presque à la verticale (comme chez le saumon par exemple)

• bifurqué, se terminant par deux dents

• entaillé, se terminant par un léger pli vers l’intérieur.

• croissant, en forme de croissant

Quille de queue, Plavnichki

Chez certaines espèces de poissons nageant rapidement, une quille de queue horizontale est développée, située devant la nageoire caudale. Extérieurement, semblable à la quille d'un navire, cette crête latérale sur la tige caudale est généralement recouverte d'écailles qui stabilisent et soutiennent la nageoire caudale. La structure du corps du poisson comprend soit une paire de quilles de la queue, une de chaque côté, soit deux paires - en haut et en bas.

Les pinnules sont de petites nageoires, généralement situées derrière les nageoires dorsale et anale (dans le cas de nageoires multiples, les nageoires sont situées uniquement sur la surface dorsale et il n'y a pas de nageoire dorsale). Chez certaines espèces, comme le thon ou le dindon, les nageoires n'ont pas de rayons, ne peuvent pas être retirées et sont situées entre la dernière nageoire dorsale et / ou anale et la nageoire caudale.

Poisson os

Les poissons osseux forment un groupe taxonomique appelé Osteichthyes. Leur squelette est constitué d'os, contrairement aux poissons cartilagineux, dont le squelette est le cartilage. Les poissons osseux sont divisés en deux classes: le rayon et le panache. La plupart des poissons sont à nageoires rayonnées, il s'agit d'un groupe extrêmement diversifié et composé de plus de 30 000 espèces. Il s'agit de la plus grande classe de vertébrés existant actuellement. Dans un passé lointain, Lopasteprue a prévalu. Actuellement, ils sont presque éteints - il ne reste plus que huit espèces. Les nageoires des poissons osseux sont des épis et des rayons, appelés lepidotrichia. Ces poissons ont également une vessie natatoire qui leur permet de rester à une certaine profondeur et de nager sans utiliser de nageoires. Cependant, la vessie natatoire est absente chez de nombreux poissons, en particulier chez les poissons uniques, linguistiques, qui ont hérité des poumons primitifs des ancêtres communs des poissons osseux. Par la suite, ces poumons de poissons et de vessies natatoires se sont développés. Les poissons osseux ont aussi des branchies qui leur permettent de respirer sans utiliser les nageoires pour se déplacer.

Bâtard

Les nageoires des poissons à nageoires lobes, par exemple le cœlacanthe, sont situées sur un corps squameux et squameux. Un grand nombre d'ailerons confère à la mantimeria une grande maniabilité et permet à ces poissons de se déplacer dans l'eau dans presque toutes les directions.

Les poissons bâtards entrent dans la classe des poissons osseux, appelés Sarcopterygii. Ces poissons ont des nageoires appariées en forme de lobe charnu, qui sont fixées au corps par un os. Les nageoires des poissons polis aux lobes diffèrent de celles des autres espèces par le fait que chacune d’elles est située sur une tige charnue, en forme de lobé et écailleuse, s’étendant du corps. Les nageoires pectorales et abdominales ont des articulations qui ressemblent à des membres à quatre pattes. Ces ailerons en cours de développement ont été transformés en pattes des premiers êtres vivants - les amphibiens. Ces poissons ont deux nageoires dorsales avec des bases séparées, tandis que les poissons à nageoires rayons ont une seule nageoire dorsale.

Latimeria est l'une des espèces de poisson à doigts de palme qui existe encore. On pense que ces poissons ont acquis leur forme actuelle au cours de l'évolution, il y a environ 408 millions d'années, au début du Dévonien. Latimeria est unique en son genre. Pour déplacer le coelacanthe, ils tirent le plus souvent parti des courants sous-marins descendants et ascendants et de la dérive. À l'aide de ses nageoires jumelées, il stabilise son mouvement dans la colonne d'eau. Tant que les poissons sont au fond de l'océan, leurs nageoires paires ne sont pas du tout utilisées pour se déplacer. Latimeria peut créer un départ rapide avec ses ailerons de queue. Un grand nombre d'ailerons confère à la mantimeria une grande maniabilité et permet à ces poissons de se déplacer dans l'eau dans presque toutes les directions. Des témoins oculaires ont remarqué que ces poissons nageaient à l'envers. On pense que l'organe rostral de latimeria est responsable de la capacité du poisson à électropercepter, ce qui aide à contourner les obstacles lors du mouvement.

Lucifère

Les poissons à nageoires rayonnées appartiennent à une classe de poissons osseux appelée Actinopterygii. Sur leurs nageoires sont des pointes ou des rayons. Les rayons sur l'aileron ne peuvent être que vifs, seulement mous, ou les deux. Si les deux types de rayons sont présents, les plus pointus sont toujours devant. Les épines sont généralement coriaces et pointues. Les rayons, en règle générale, sont mous, flexibles, segmentés et peuvent avoir plusieurs fins. La segmentation est la principale différence entre les rayons et les pointes. certaines espèces peuvent être flexibles, mais non segmentées.

Il y a plusieurs façons d'utiliser les épines. Le poisson-chat utilise ses épines pour se protéger; beaucoup de ces poissons sont capables de piquer et de les laisser dans cet état. Les spinohorns bloquent leur sortie des fissures avec des pointes, où ils se cachent afin que le prédateur ne puisse pas les extraire.

Les lépidotrichies sont des rayons osseux appariés bilatéraux chez des poissons en os et se développent autour de l'actinotrichie dans le cadre d'un exosquelette cutané. Les lépidotriches sont généralement constitués de tissu osseux, mais les premiers représentants de poissons osseux, tels que Cheirolepis, la dentine et l’émail, ont également été inclus. Ils sont segmentés et ressemblent à une série de disques empilés les uns sur les autres. La base génétique de l'apparition des rayons des nageoires est constituée des gènes responsables de la production de certaines protéines. Les scientifiques ont suggéré que l'évolution des nageoires du poisson à lobes dans les membres des quadrupèdes était due à la perte de ces protéines.

Poisson cartilagineux

Les poissons cartilagineux représentent une classe de poissons appelée Chondrichthyes. Leurs squelettes sont constitués de tissu cartilagineux, pas d'os. Cette classe comprend les requins, les raies et les chimères. Le squelette des nageoires de requin est allongé et soutenu par des rayons mous non segmentés, des ceratotrichia, des "brins" de protéines élastiques, ressemblant à la kératine kératinisée dans les cheveux et les plumes. Initialement, les gaines thoracique et pelvienne, qui ne contenaient aucun élément de la peau, n'étaient pas jointives. Dans les formes ultérieures, chaque paire de nageoires était reliée au bas au milieu en raison du développement des os scapulocoracoid et pubioischiadic. Au niveau des patins, les nageoires pectorales sont reliées à la tête et sont très mobiles. L'une des principales caractéristiques des requins est leur queue hétérocercale, qui facilite le mouvement. La plupart des requins ont huit nageoires. Le requin ne peut dériver que pour s'éloigner de l'objet qui le précède, car la queue ne lui permet pas de reculer.

Comme la plupart des poissons, les queues de requin sont nécessaires pour créer une impulsion pendant le mouvement, avec une vitesse et une accélération dépendant de la forme de la queue. Les formes de la nageoire caudale diffèrent considérablement selon les espèces de requins, ce qui est dû à leur évolution dans des habitats distincts. La partie dorsale de l'aileron de requin hétérocercal est généralement nettement plus grande que celle ventrale. Cela est dû au fait que la colonne vertébrale du requin traverse cette partie du dos, créant une grande surface pour attacher les muscles. Une telle structure permet à ces poissons cartilagineux à flottabilité négative de se déplacer plus efficacement. La nageoire caudale de la plupart des poissons osseux, au contraire, est homocercalan.

Chez les requins tigre, une grande nageoire supérieure en forme de lobe est développée, ce qui leur permet de se déplacer lentement et instantanément pour gagner de la vitesse. Le requin tigre doit conserver toute sa mobilité et se déplacer facilement dans l'eau pendant la chasse, car son régime alimentaire est très diversifié, tandis que le requin-hareng de l'Atlantique, qui chasse les poissons du banc comme le maquereau et le hareng, possède une grande nageoire basse qui lui permet de se rattraper. Les requins ont besoin d’autres modifications de la forme de la queue directement pour attraper leurs proies. Par exemple, un requin-renard utilise la partie supérieure puissante de la nageoire pour assommer les poissons et les calmars.

Créer un push

Les ailerons de la forme ptérygoïde, en mouvement, poussent le corps du poisson vers l'avant, le soulèvement de l'aileron met en mouvement un courant d'eau ou d'air qui le pousse dans la direction opposée. Les habitants de l'eau se déplacent principalement en raison du mouvement des nageoires. La nageoire caudale est souvent utilisée pour créer une impulsion, mais certains animaux aquatiques utilisent des nageoires pectorales à cette fin.

Comme un bateau, le poisson contrôle six degrés de liberté - trois en translation (immersion, montée, avance), trois en rotation (bascule dans les plans horizontal et vertical, rotation dans le sens de la longueur)

Les ailerons mobiles sont capables de créer des "envies"

La cavitation se produit lorsque la pression négative crée des bulles (vides) dans le liquide, qui s’effondrent ensuite rapidement et brusquement. Ce processus peut causer des dommages et des blessures importants. Les dommages causés par la cavitation aux nageoires caudales ne sont pas rares chez des animaux marins aussi puissants que le dauphin ou le thon. La cavitation se produit souvent près de la surface de l'océan, où la pression de l'eau est relativement faible. Même s'il possède assez de force pour développer une vitesse supérieure, le dauphin est contraint de ralentir, car l'effondrement des bulles de cavitation est très douloureux pour sa queue. La cavitation ralentit également le thon, mais pour une raison différente. Contrairement aux dauphins, ces poissons ne s'effondrent pas car leurs nageoires sont constituées de tissu osseux sans terminaison nerveuse. Cependant, ils ne peuvent pas nager plus rapidement, car les bulles de cavitation créent une couche de vapeur autour de leurs ailettes, ce qui limite leur vitesse. Le thon a également trouvé des dégâts par cavitation.

Le maquereau (thon, maquereau et maquereau) est connu pour ses excellents nageurs. Une rangée de petites nageoires non rétractables dépourvues de rayons, appelées nageoires, est située le long du dos de celles-ci. De nombreuses hypothèses ont été émises sur la fonction de ces nageoires. Des études menées en 2000 et 2001 par Nauen et Lauder ont montré que «lors d'une baignade calme, les nageoires ont un effet hydrodynamique sur le débit de l'eau» et que «la plus grande partie de l'aileron arrière est nécessaire pour diriger le débit vers le tourbillon créé par la queue du maquereau»..

Le poisson utilise simultanément plusieurs nageoires, il est donc possible que celle-ci puisse interagir de manière hydrodynamique avec d'autres nageoires. En particulier, les nageoires situées directement devant la nageoire caudale peuvent influer directement sur la dynamique de l'écoulement créée par la nageoire caudale. En 2011, les chercheurs, utilisant les méthodes d'imagerie volumétrique, ont pu obtenir "le premier modèle tridimensionnel instantané de la structure d'un jet enchevêtré créé par un poisson nageant librement." Ils ont constaté que "les frappes continues de la queue entraînaient la formation d'une chaîne d'anneaux vortex", tandis que "les jets des nageoires dorsale et anale se connectaient rapidement à la queue de la nageoire caudale, et ce processus se produisait lors de la prochaine frappe de la queue".

Contrôle de mouvement

Une fois que le mouvement a commencé, il peut être contrôlé à l'aide d'autres ailerons.

Des ailerons spéciaux sont utilisés à cet effet.

Les corps des poissons de récif se forment souvent différemment de ceux des poissons vivant en eau libre. Les poissons d'eau libre ont un corps profilé et en forme de torpille, ce qui leur permet de développer une vitesse élevée et minimise les frottements de l'eau pendant le mouvement. Les poissons de récif vivent dans un espace relativement fermé et sont adaptés aux paysages sous-marins complexes des récifs coralliens. Par conséquent, la maniabilité est plus importante pour eux que la vitesse dans un mouvement rectiligne. Par conséquent, leurs corps sont adaptés pour effectuer des lancers nets d'un côté à l'autre et pour changer rapidement de direction. Ils sont protégés des prédateurs, cachés dans les crevasses ou cachés derrière les récifs coralliens. Les nageoires pectorales et pelviennes de nombreux poissons de récif, comme les papillons, les poissons-anges et les abudefduphes, se sont développées de manière à agir comme des freins et à faciliter les manœuvres difficiles. De nombreux poissons de récif, tels que les papillons, les anges de la mer et les abudefduphs, ont un corps grand et fortement comprimé qui ressemble à une crêpe, ce qui leur permet de nager dans les crevasses des rochers. Leurs nageoires pelvienne et pectorale ont une structure différente qui, associée à un corps aplati, optimise la maniabilité. Certains poissons, tels que le poisson-globe, le baliste et le kuzovkovye, n'utilisent que des nageoires pectorales pour la baignade, sans recourir à l'aide de la nageoire caudale.

Élevage

Les mâles des poissons cartilagineux (requins et raies), ainsi que certains poissons vivipares à nageoires rayonnées, ont développé des nageoires modifiées, qui jouent le rôle d'organe génital masculin, les appendices de la reproduction, à l'aide desquels ces poissons procèdent à la fécondation interne. Chez les poissons à nageoires rayonnées, ces organes sont appelés gonopodes et andropodes, et chez les poissons cartilagineux, les claspers.

Nageoire anale modifiée chez le guppy mâle - gonopodium

Gonopodia peut être trouvé chez certains mâles de la famille des quatre yeux et petilium. Il s’agit de nageoires anales qui, à la suite de mutations, ont commencé à fonctionner comme des organes génitaux mobiles et sont utilisées pour la fécondation des femelles à l’aide de la laitance lors de l’accouplement. Les troisième, quatrième et cinquième rayons de la nageoire anale chez le mâle forment un sillon à travers lequel les spermatozoïdes des poissons se déplacent. Au moment de l'accouplement, le gonopodium se redresse et pointe directement vers la femelle. Bientôt, l'organe sexuel du mâle, équipé d'un processus en forme de crochet, pénètre dans les organes génitaux de la femme. Ce processus est nécessaire pour que le mâle reste près de la femelle pendant la fécondation. Si la femelle reste immobile pendant ce processus, la fécondation est réussie. Le sperme est stocké dans l'oviducte femelle. Cela permet à la femelle de se féconder à tout moment sans l'aide supplémentaire du mâle. Chez certaines espèces, la longueur du gonopodium peut correspondre à la moitié de la longueur totale du corps. Parfois, la longueur de la nageoire est telle que le poisson ne peut pas utiliser l’organe, comme c’est le cas pour l’espèce à queue de lyre de l’épée verte. Le développement de la gonopathie est possible chez les femmes après la prise de médicaments hormonaux. Cependant, ces poissons sont inutiles pour la reproduction.

On trouve également des organes similaires présentant des caractéristiques similaires chez d'autres poissons, par exemple l'andropodium à Hemirhamphodon ou les Goudiev.

On trouve des claspers chez les mâles de poissons cartilagineux. Ils sont situés à l'arrière des nageoires pelviennes et, à la suite de ces changements, ont également commencé à exercer les fonctions des organes de la reproduction - délivrer le sperme au cloaque femelle pendant l'accouplement. Lors de l'accouplement des requins, l'une des grappes monte généralement de sorte que l'eau puisse pénétrer dans le siphon par un trou spécial. Ensuite, le cluster entre dans le cloaque, où il s'ouvre comme un parapluie et est fixé dans une certaine position. Ensuite, l'eau pressée et le sperme commencent à couler dans le siphon.

Autres façons d'utiliser des palmes

Le voilier Indo-Pacifique a une nageoire dorsale exceptionnelle. Comme le maquereau ou le marlin, les voiliers peuvent augmenter leur vitesse en mettant une énorme nageoire dorsale dans le sillon du corps pendant la navigation. Grande nageoire dorsale, ou voile, la plupart du temps à l'état plié. Un voilier le soulève alors qu'il cherche un troupeau de petits poissons ou après un long mouvement, apparemment, pour se reposer.

Photo d'un voilier (lat. Istiophorus platypterus) de Cypselurus callopterus (à gauche) et de Fodiator rostratus (à droite) (ill. © Copyright Ross Robertson, 2006). Les individus de l'espèce Cypsilurus californicus, d'une longueur d'environ 45 cm, atteignent une hauteur de 8 mètres (environ 20 longueurs de corps) et parcourent de grandes distances (environ 30 à 60 longueurs de corps).

Les volontaires de l'Est ont de grandes nageoires pectorales, qui sont généralement pliées le long du corps et ouvertes lorsque les poissons risquent d'effrayer le prédateur. Malgré son nom, c’est un poisson de haute mer, pas un poisson volant, il utilise ses nageoires abdominales pour se promener au fond de l’océan.

Parfois, l'aileron peut servir de décoration nécessaire aux individus pour la sélection sexuelle. Pendant la parade nuptiale, la femelle cichlidé, Pelvicachromis taeniatus, présente une grande et spectaculaire nageoire abdominale pourpre. "Les chercheurs ont constaté que les mâles préféraient clairement les femelles avec une grande nageoire ventrale, elle se développait donc plus activement que les autres."

Evolution des ailerons appariés

Il existe deux hypothèses principales, traditionnellement acceptées comme modèles de l'évolution des nageoires appariées chez les poissons: la théorie de l'arc maillant et la théorie du pli latéral. La première, également connue sous le nom d '«hypothèse de Gegenbaura», est apparue en 1870 et suggère que «les nageoires appariées sont dérivées de structures branchiales». Cependant, la théorie des plis latéraux, proposée pour la première fois en 1877, a acquis une grande popularité, le long de laquelle des paires d'ailerons se développent à partir de plis latéraux longitudinaux situés le long de l'épiderme derrière les branchies. La confirmation partielle des deux hypothèses peut être trouvée dans les fossiles et l'embryologie. Cependant, des découvertes récentes basées sur des modèles de développement ont amené les scientifiques à réexaminer les deux théories afin de déterminer avec précision l'origine des nageoires appariées.

Théories classiques
Le concept de Karl Gegenbaur sur “Arkpterygii” a été introduit en 1876. Dans celle-ci, l'aileron est décrit comme un rayon de branchie ou une "tige cartilagineuse épissée" émergeant de l'arc branchial. Des rayons supplémentaires se sont développés le long de l'arc à partir du rayon central des branchies. Gegenbaur a proposé un modèle d'homologie transformationnelle selon lequel les paires de nageoires et de membres de tous les vertébrés ont évolué à partir d'archipterygium. Sur la base de cette théorie, des appendices appariés, par exemple, les nageoires pectorale et abdominale séparées des arceaux branchiaux, étaient en cours de développement. Cependant, la chronique paoleontologique ne confirme presque pas cette théorie, à la fois morphologiquement et phylogéniquement. En outre, il n'y a aucune preuve de migration antéropostérieure des nageoires. De tels défauts dans la théorie de l’arche branchiale ont conduit au fait que la théorie du pli latéral proposée par St. George Jackson Mivart, Francis Balfour et James Kingsley Thacher.

La théorie du pli latéral suggère que les nageoires appariées se sont développées à partir des plis latéraux situés le long des côtés du poisson. Un mécanisme semblable à la segmentation et au développement de la nageoire médiane, qui a conduit à l'apparition des nageoires dorsales, a provoqué l'apparition de nageoires pectorales et pelviennes en se séparant du pli de la nageoire et en s'allongeant. Cependant, dans les archives fossiles, il n’ya pratiquement aucune preuve pour soutenir ce processus. De plus, un peu plus tard, les chercheurs ont prouvé par la phylogénétique que les nageoires pectorale et ventrale avaient une origine évolutive et mécaniste différente.

Biologie évolutive du développement
Des études récentes dans le domaine de l’ontogenèse et de l’évolution des extrémités appariées ont comparé des vertébrés dépourvus de nageoires - comme la lamproie - avec des poissons cartilagineux, la classe de vertébrés la plus ancienne au monde. En 2006, des chercheurs ont découvert que les techniques de programmation génétique impliquées dans la segmentation et le développement de la nageoire médiane affectaient le développement des appendices appariés chez les requins félins. Bien que ces résultats n'appuient pas l'hypothèse de repliement latéral, le concept original de mécanismes communs pour le développement des nageoires appariées connectées au milieu ne perd pas de sa pertinence.

Une réinterprétation similaire de l'ancienne théorie est confirmée par le développement évolutif des arcs branchiaux et des appendices appariés de poissons cartilagineux. En 2009, des chercheurs de l'Université de Chicago ont prouvé qu'il existait des mécanismes communs de formation moléculaire au début du développement de l'arche branchiale et des paires d'ailerons de poissons cartilagineux. Ces résultats, ainsi que d’autres résultats similaires, ont conduit les scientifiques à revenir sur la théorie des arcs branchiaux, jadis critiquée.

Des nageoires aux membres
Les poissons sont les ancêtres de tous les mammifères, reptiles, oiseaux et amphibiens. En particulier, les tétrapodes terrestres (quadrupèdes) ont évolué à partir de poissons, débarquant pour la première fois il y a environ 400 millions d'années. Ils utilisaient des nageoires pectorales et ventrales jumelées pour le mouvement. Les nageoires pectorales sont transformées en membres antérieurs (bras humains) et les nageoires abdominales en postérieures. La majeure partie du mécanisme génétique responsable de la formation des membres chez les tétrapodes est déjà présente dans les nageoires poisson.

En 2011, des chercheurs de l'Université Monash en Australie ont étudié le poisson-poumon primitif, mais vivant, afin de «suivre l'évolution des muscles de la nageoire abdominale et de découvrir comment les pattes postérieures se sont développées chez des pattes à quatre pattes». signes de marche, comme des quadrupèdes terrestres.

Dans l'exemple classique de l'évolution convergente, les membres pectoraux des ptérosaures, des oiseaux et des chauves-souris se sont développés plus tard d'une manière quelque peu différente, devenant des ailes. Même les ailes ont des similitudes avec les membres des animaux, étant donné que la base du code génétique des nageoires pectorales a été préservée.

Les premiers mammifères sont apparus pendant la période du Permien (entre 298,9 et 252,17 millions d'années). Plusieurs groupes de ces mammifères sont progressivement retournés à la mer, notamment des cétacés (baleines, dauphins et marsouins). Un test ADN récent indique que les cétacés ont évolué à partir de sabots et ont un ancêtre commun avec l'hippopotame Il y a environ 23 millions d'années, un autre groupe de mammifères terrestres ressemblant à des ours est retourné à la mer. Ce groupe comprend les phoques: les extrémités des cétacés et des phoques ont évolué indépendamment vers de nouvelles formes de nageoires. Les membres antérieurs sont devenus des nageoires, tandis que les membres postérieurs ont été réduits (cétacés) ou également développés en nageoires (pinnipèdes). Au bout de la queue du cétacé, il y a deux lobes horizontaux qui sont généralement verticaux et se déplacent d'un côté à l'autre. Les queues des cétacés sont horizontales et montent et descendent, car l'épine dorsale de la baleine est courbée de la même façon que les autres mammifères.

Ichthyosaures - reptiles anciens, semblables aux dauphins. Ils sont apparus il y a environ 245 millions d'années et ont disparu il y a environ 90 millions d'années.

Le biologiste Stephen Jay Gould a déclaré que l'ichtyosaure était son exemple préféré d'évolution convergente.

Des nageoires ou des nageoires de différentes formes, situées dans différentes parties du corps (membres, torse, queue) se sont également développées dans un certain nombre d'autres groupes à quatre pattes, notamment les oiseaux plongeurs tels que les manchots (nageoires modifiées), les tortues de mer les mozosaures (membres développés en nageoires) et les serpents de mer (nageoire caudale aplatie étendue verticalement).

Ailerons robotiques

Les animaux aquatiques utilisent efficacement leurs nageoires pour se déplacer. On estime que l'efficacité de propulsion de certains poissons peut dépasser 90%. Les poissons peuvent augmenter la vitesse et manœuvrer beaucoup plus efficacement que les bateaux ou les sous-marins et créer moins de bruit et de perturbations dans l'eau. Cela a conduit à des tests biomimétiques de robots sous-marins imitant les mouvements d'animaux marins. Un exemple est le robot thon, construit par l’Institute of Robotics pour analyser et créer un modèle mathématique du mouvement de poissons dont la forme du corps est similaire à celle d’un corps de thon. En 2005, trois robots de l’informatique de l’Université d’Essex ont découvert le Marine Life Aquarium de Londres. Pour ressembler à de vrais poissons, les robots sont programmés pour flotter librement dans l'aquarium et éviter les obstacles. Leur créateur a affirmé que dans son travail, il avait tenté de combiner "la vitesse du thon, l'accélération du brochet et les compétences de navigation de l'anguille".

AquaPenguin, créé par Festo en Allemagne, suit la forme profilée et le mouvement des nageoires avant des manchots, ainsi que AquaRay, AquaJelly et AiraCuda, qui reproduisent le mouvement des raies, des méduses et des barracudas.

En 2004, Hugh Herr du MIT a conçu un poisson robot électronique-biomécanique doté d'un moteur «vivant», transplantant chirurgicalement les muscles des cuisses de grenouille sur un robot et le faisant nager, coupant le tissu musculaire avec des décharges électriques.

Le poisson robotisé permet aux créateurs de tirer certains avantages de la recherche, par exemple la capacité d'étudier séparément les parties du corps d'un poisson. Cependant, il y a toujours le risque de trop simplifier la biologie et de négliger des aspects essentiels de la structure des animaux. Les poissons robotiques permettent également aux chercheurs de modifier un seul paramètre, par exemple, la flexibilité ou un moyen particulier de contrôler les mouvements. Les chercheurs peuvent mesurer directement certaines forces, ce qui est presque impossible lorsque l'on étudie des poissons vivants. «À l'aide de dispositifs robotiques, il est également possible de simplifier la réalisation d'études cinématiques tridimensionnelles et d'obtenir des données hydrodynamiques interconnectées, par exemple, pour connaître avec précision le plan dans lequel se produit le mouvement. En outre, il est possible de programmer séparément les organes du mouvement naturel (par exemple, le mouvement direct et inversé des ailerons), ce qui est certainement presque impossible lorsque vous travaillez avec un être vivant. "