CHAPITRE IV

LE POISSON SE SERT-IL DE SA VESSIE NATATOIRE POUR PRENDRE, QUAND IL DEMEURE DANS LE PLAN HORIZONTAL, LA DENSITÉ DE l'eAU?

L'expérience II nous a montré que le Poisson qui montait subissait une diminution de volume en rapport avec la pression, et, de plus, qu'il gardait ce volume diminué quand il cessait de monter. Ainsi, le Poisson ne se sert pas de sa vessie natatoire pour prendre la densité qui lui convient, il subit celle que lui impose la pression nouvelle.

L'expérience II nous a montré aussi que le Poisson qui descend se comporte de même, en ce sens qu'il conserve au bas de sa course le volume que lui a imposé la pression nouvelle.

Il semble donc que la question soit résolue ; mais l'expérience qui suit (exp. VI), dans laquelle le Poisson est maintenu pendant un temps prolongé suffisamment dans la station à une pression nouvelle, donne un résultat impoi tant : elle montre que la vessie natatoire est le siège d'un travail incessant qui rend au Poisson la densité de l'eau quand il a changé de niveau (fig. 18).

Cette expérience consiste à prendre un Poisson qui vil depuis un certain nombre de jours près de la surface de l'eau, à lui imposer ensuite une pression dctci niinée (juc l'on fait durer un

SUR LA VESSIE iNATATOlRE. 35

certain temps, et à constater le changement de volume qu'il subit au bout de ce temps.

Je compare les volumes offerts par le même Poisson à ces deux instants différents comme il suit :

Un Poisson à vessie close est maintenu dans une cage de fils métalliques (fig. 8) suspendue à un ballon de verre (fig. 9) terminé supérieurement par un tube gradué. L'appareil est plongé dans l'eau, et l'on emploie un godet de mercure (fig. lOV ou des anneaux de métal pour obtenir un affleurement convenable. Le degré qu'indique le tube vertical est inscrit ; puis le Poisson, placé sous la pression requise, est repris aprèsun temps suffisant et replacé dans le même appareil qui possède rigoureusement le même poids. Si la quantité de gaz de la vessie natatoire a varié, le volume de l'organe a varié, et la différence est donnée par l'enfoncement que présente le tube (fig. 11).

Supposons en effet qu'un changement, par exemple, une augmentation de la quantité d'air, se produise. La vessie natatoire étant extensible, il en résulte une augmentation dans le volume et une diminution dans la densité correspondante (le poids de l'air surajouté est ici négligeable). Cette diminution de la densité se traduira par un relèvement de la tige qui offrira au-dessus de la surface de l'eau une colonne plus grande que celle qui émergeait lors de la première observation, et, comme le poids du Poisson peut être considéré comme n'ayant pas varié, le volume nouveau qui émerge et qu'indique immédiatement la graduation représente l'augmentation de volume subie par le Poisson.

Expérience VI. — Une Vieille (Labrus maculatus) , delà, taille d.'une Perche moyenne de rivière, vit à fleur d'eau depuis plusieurs jours; elle est soumise, dans un panier submergé, à l'influence d'une pression de 7 à 8 mètres pendant deux jours, après avoir été placée dans le voluménomètre. Au bout des deux jours elle est retirée de cette profondeur et placée dans l'appareil déjà cité. Le tube qui surmonte ce voluménomètre offre, au-dessus du niveau de l'eau, une longueur supérieure à celle qu'il offrait au moment où le Poisson, deuxjours auparavant, allait être placé dans le panier submergé. L'excès qui émerge représente 6''%56.

Elle est alors remise à la même pression et y demeure encore deux jours, au bout desquels elle offre, replacée dans le densimètre décrit plus haut, encore une augmentation de ["',16. Elle a augmenté en quatre jours de 8", 32.

On constate en outre que sa densité est devenue plus légère que celle de l'eau, puis on la place dans un bassin de moins d'un mètre de profondeur. Cinq à six heures après son séjour à fleur d'eau, elle est replacée de nouveau dans l'appareil mesureur, et elle offre une diminution de 3", 84 dans son volume, puis vingt-quatre heures plus tard une seconde diminution de 2'% 56. Un jour encore après, la diminution nouvelle fut de 1 ,44, et enfin, le troisième jour, la diminution fut de 0,16. Ainsi, en trois jours, ce Poisson subit une diminution de 8 centimètres cubes. Il avait en quatre jours subi une augmentation de 8'^%32.

Il était donc revenu à son état primitif, à celui qui lui est normal quand il occupe la superficie de l'eau.

A propos de cette expérience que j'ai citée dans le Mémoire {Comptes rendus de V Académie des sciences, \ 874, t. II , p. i 296) , je ferai remarquer que le véritable nombre représentant la diminution de volume subie le prennerjourestde2'^'',56,commeil est écrit ici, et non 1'% 28, comme il est donné dans les Comptes rendus. Mon journal d'expériences du 31 octobre 1874 ne laisse pas de doutes à cet égard et me permet de rectifier cette petite erreur.

Autre exemple :

Un Labrus variegatns, plus petit que le précédent, est placé dans le panier submerge, à 7 ou 8 mètres de profondeur. Retiré après deux jours et placé dans l'appareil, on constate une augmentation de volume de 4*'%64.

On constate aussi que sa densité est devenue plus légère que celle de l'eau. Il est alors placé dans un bassin peu profond, où

il vit à fleur d'eau.

Après un jour on constate une diminution de 2,88

Après un jour CG-i.

Après un jour 0,48

Ainsi en quatre jours on obtient 1,48

de diminution de volume.

En regardant les nombres obtenus dans ces deux expériences, on remarquera que le Poisson qui subit un passage brusque d'un certain niveau à un autre, où il demeure un temps prolongé, éprouve un changement d'autant plus rapide, qu'on l'examine plus près du moment où ce passage a lieu.

Ainsi, le premier Poisson reste deux jours à la profondeur de 7 à 8 mètres et gagne ()'%56 ; on le laisse encore deux autres jours, il ne gagne plus que 'P%76.

Réciproquement, ce premier Poisson est ramené à la surface et examiné aussitôt, puis cinq heures plus tard, et dans l'espace de ces cinq heures il diminue de 3'% 84, et ensuite il lui faut vingt-quatre heures pour diminuer de 2'=%56; puis, en l'espace d'un jour, il ne diminue plus que de 'P%44, et enfin le troisième jour il n'offre plus que 0°%'16 de diminution.

On observe une décroissance analogue pour le deuxième Poisson dans les jours qui se succèdent à partir du moment où il offre le plus grand volume.

On a constaté aussi que ces deux Poissons, après leur séjour à la profondeur de7à 8 mètres, étaient devenus, une fois portés à fleur d'eau, plus légers que l'eau, par le fait même de l'augmentation de la quantité de gaz dans l'organe. Il est clair qu'à cette profondeur de 7 à 8 mètres la pression qu'ils subissaient et qui approchait de 2 atmosphères, en diminuant leur volume, leur rendait une densité favorable.

Cette observation montre en même temps ce que révélait depuis longtemps le fait de la dilatation énorme subie par les Poissons pris dans les grandes profondeurs, mais elle le montre d'une manière plus intéressante, en faisant voir que la quantité d'air que possède le Poisson à une petite profondeur, comme celle de 8 mètres, trop forte pour qu'il vive à son aise à la surface, s'absorbe peu à peu, et de plus elle montre que ses puissances musculaires ne sont pas utilisées pour comprimer le ressort que donne l'air nouvellement ajouté, et qui est précisément égal au poids d'une colonne de 8 mètres de haut.

L'observation suivante le montre d'une manière plus nette

encore que les précédentes, parce que le Poisson est considéré libre dans tous ses mouvements.

Un Bar de la taille d'une Perche au-dessus de la moyenne fut placé dans le panier submergé, k 7 ou 8 mètres, pendant plusieurs jours. Retiré et placé dans un bassin qui avait moins d'un mètre de profondeur, et dont une paroi formée d'une glace transparente facilitait les observations, il nageait en tous sens, était vif et bien portant; cependant je le voyais souvent se reposer immobile à la surface de l'eau, offrant, outre ses nageoires dorsales, unepartie du dos complètement à l'air. Il fallutenviron trois jours pour qu'il pùt se reposer ailleurs. D'heure en heure je constatais que la partie émergée diminuait.

Ce Bar s'accommodait peu à peu à la pression d'une atmosphère, pression relativement faible, en absorbant une partie de Fair qu'il possédait, car c'est un Poisson à vessie tout à fait close.

J'ai fait, sur des Grondins des remarques semblables. Ils étaient devenus moins denses que l'eau après un séjour dans le panier submergé, et je cite le Trirjla Hirimdo en particulier, parce que l'épaisseur et la puissance des muscles de la vessie natatoire étaient des arguments qui augmentaient la vraisemblance des idées théoriques admises.

L'expérience a montré que ce Poisson n'utilisait pas les muscles propres de l'organe, muscles exceptionnellement forts. Le Trigla Hirundo se comporte comme les Poissons qui ont des vessies natatoires privées de fibres musculaires. Il subit les changements de pression sans réagir contre eux par des puissances mécaniques, mais il réagit comme les Poissons dont je viens de citer les observations, par d'autres moyens : par l'absorption de Tair en excès quand il est porté à un niveau plus superficiel, et |)iir la production (ruiie nouvelle quantité d'air quand il s'enfonce dans la prol'ondeur.

Des Squales, au contraire, poissons privés de vessie natatoire, ont été placés dans le panier submergé; leur volume, examiné chaque jour, a été trouvé constamment le même. On voit là une preuve nouvelle que la vessie natatoire est l'orgnne (pii donne lieu inix variai ions de volume décrites plus haut.

Toutes les espèces munies de vessie natatoire et appartenant à des genres quelconques, Miigil, Labrax, Trigla, Labrus, et autres, que j'ai eu l'occasion de mettre dans les mêmes conditions, c'est-à-dire de placer quelque temps à une profondeur déterminée et de laisser ensuite à la surface de l'eau, ont présenté les mêmes phénomènes.

On voit ainsi que le Poisson qui s'enfonce dans l'eau subit un travail intérieur qui donne lieu à l'accumulation d'une nouvelle quantité de gaz. Et réciproquement, celui qui s'élève rers la surface subit une diminution de la quantité de gaz qu'il possède dans l'organe, cette diminution se faisant par absorption dans les espèces dont la vessie est close.

Dans les deux cas le volume du Poisson tend vers le volume normal. En effet, si le Poisson vit à la surface avec le volume normal, il est clair que placé dans la profondeur où il subit une pression plus grande, il subira une diminution de volume ; c'est ce que nous avons vu directement dans les expériences I, II et III. Il devra donc, pour revenir au volume normal, produire dans sa vessie natatoire une quantité nouvelle de gaz. C'est ce qu'il fait.

Réciproquement, le Poisson qui vit depuis un temps suffisant à une certaine profondeur et qui y est en équilibre, possédant le volume normal, possède par cela même la quantité d'air qui fait équilibre à la pression extérieure. S'il est amené par une cause quelconque à un niveau plus superficiel, l'air contenu dans l'organe tend à prendre et prend un volume exagéré ; c'est ce qui se manifestait sans le secours d'aucun appareil chez le Bar ramené de la profondeur de 7 à 8 mètres, et qui ne pouvait se reposer qu'avec une grande partie de son corps à l'air. Il était donc victime d'une densité trop faible, et pendant les heures et les jours qui suivirent ce retour de la profondeur vers les couches superficielles, il absorba l'excès de gaz, et reprit la liberté de ses mouvements en reprenant le volume et la densité normale avec la pression atmosphérique, telle qu'elle est à la surface de l'eau. Si l'on regarde les volumes différents émergeant de l'appareil, volumes qui indiquent les quantités de gaz qui apparaissent ou disparaissent, on remarque que l'activité phy-

biologique de la formation, aussi bien que de l'absorption, est, comme je l'ai dit plus haut, d'autant plus grande qu'on observe le Poisson plus près du moment où il a changé de pression. Il y a donc .un travail incessant de formation et d'absorption de gaz, travail dont le but est d'équilibrer le Poisson en reformant le volume normal que le changement de pression a altéré.

La réponse à la deuxième question posée est donc tout à fait positive.