Praktisches Arbeiten Connaissance des poissons et écrevisses bloc III: MODUL FISCH- UND KREBSKUNDE Systématique des poissons © B.Gysin WFN - Wasser Fisch Natur AG, Bern Arthur Kirchhofer, Martina Breitenstein Pourquoi avons-nous besoin de la systématique et la taxonomie? MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module • les différents organismes sont décrits selon leurs appartenances à une espèce de manière scientifique et • classés de manière hiérarchique Systématique • règle universelle valable pour la communication (nom latin) • visualiser les liens de parentés entre divers groupes d’organismes Taxonomie Nous devons savoir de quoi nous parlons (exploitation, protection de la nature et des espèces …) ! MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La systématique et taxonomie biologique Règne: animal Sous-règne multicellulaires(Metazoa) Embranchement eumétazoaires (Eumetazoa) Sous-embranchement bilatériens (Bilateria) Super-classe deutérostomiens (Deuterostomia) Embranchement chordés (Chordata) Sous-embrachement vertébrés (Vertebrata) Classe poissons osseux (Osteichthyes) Ordre espèces cyprinidées (Cypriniformes) Famille cyprinidés (Cyprinidae) Genre carpes (Cyprinus) Espèce carpes (Cyprinus carpio) Taxonomie exacte de cette espèce Cyprinus carpio MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Ancienne représentation des apparentements: «l’arbre généalogique» Poissons Haeckel, Ernst 1866: morphologie générale des organismes MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module L’apparentement aujourd’hui: «le cladogramme» Archosauria Diapsida Reptilia Amniota Tetrapoda Vertebrata Dans le cladogramme les apparentements sont représentés. Tous les vertébrés (Vertebrata) ont en commun une colonne vertébrale, voire une baguette dorsale (Chorda dorsalis) chez les lamproies et les myxines (agnatha). Le terme animal crânié (Craniata) est parfois utilisé, pour ceux possédants un crâne cartilagineux ou osseux (lamproies ou myxines) les faisant ainsi appartenir à ce groupe. MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Le développement de l’apparentement dans le temps Petite lamproie «nos» poissons osseux Requins Agnathe MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Combien d’espèces y a-t-il dans le monde? Vertébrés (Vertebrata) (57.850 espèces) Myxines (Myxini) (74 espèces) Lamproies (Petromyzontida) (42 espèces) „Ostracodermi“ † Agnathes (Gnathostomata) (57.750 espèces) Placodermi † Acanthodii † Poissons cartilagineux (Chondrichthyes) (1143 espèces) Poissons osseux (Osteichthyes) à nageoires rayonnées (Actinopterygii) (26.000 espèces) à membres charnus(Sarcopterygii) (8 espèces) Tétrapodes(Tetrapoda) (30.600 espèces) Amphibiens (Amphibia) (6.400 espèces) Amniotes (24.200 espèces) Sauropsides (Reptiles (Reptilia)) (8.700 espèces) Oiseaux (Aves) (10.000 espèces) mamifères (Mammalia) (5.500 espèces) MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Qu’est qu’une espèce? Le développement des espèces et étroitement lié avec l’évolution de celles-ci. Il existe aujourd’hui plusieurs concepts de détermination: - Le concept biologique: une espèce est un groupe d’une population naturelle, qui peut se croisée entre elle mais qui est isolée reproductivement parlant d’autres groupe. - Le concept phylogénétique: Une espèce est une communauté héréditaire d’une à plusieurs populations. Une espèce débute à la séparation d’espèces et se termine lorsqu’il n’y a plus de descendances, ou si de cette espèce deux nouvelles apparaissent créant ainsi une nouvelle séparation. - Le concept morphologique et éthologique: Des espèces sont des groupes d’organismes qui se distinguent au moyen des signes morphologiques (concept espèces morphologiques) ou au moyen de comportement (concept espèces éthologiques) les uns envers les autres. Pour qu’une espèce soit reconnue, un individu avec une description scientifique doit être déposé dans un musée. MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Répartition des espèces de poisons Env. 26’000 espèces sur terre 11‘000 en eau douce 15‘000 en mer Eau douc e 41.2 % Eau marine 58.2% Eau douce 41.2% Répartition des eaux sur le globe: 96 % eau salée 4 % eau douce (3.95% nappe phréatique et dans l’atmosphère 0.05 % eau "ouverte") MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La systématique et la taxonomie ne sont pas des sciences statiques. De nouvelles connaissances sur l’apparentement se développent et influencent les appellations: Les truites de mer, lac et rivière étaient autrefois nommées en tant que sous-espèces variées: Salmo trutta trutta, Salmo trutta lacustris et Salmo trutta fario Des analyses détaillées ont démontrées qu’elles sont génétiquement identiques, mais que cette seule espèce: Salmo trutta a développée des comportements variés Le comportement choisi dépend du «déclencheur génétique à la migration». MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Les corégones des lacs suisses étaient autrefois vus comme espèces de Coregonus lavaretus avec beaucoup de formes ou de populations différentes. Vonlanthen et al. 2012 Aujourd’hui, selon des analyses génétiques ce sont juste 20 espèces différentes du genre Coregonus MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Évolution et développement des espèces Modifications spatiales et temporelles des milieux halieutiques s’adapter ou disparaître Concurrences et ressources spécification connexion avec de nouveaux milieux migration Évolution = apparition de nouvelles espèces profitants de nouvelles ressources, adaptation aux nouvelles conditions et isolation d‘«espèces souches» MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Base de la création d’une espèce: l’isolation - Isolation due à des barrières géographiques (ex.: les Alpes, les bassins versants) - Isolation physiologique (ex.: la salinité) - Isolation thermique (ex.: reproduction, croissance, etc.) Isolation géographique – histoire des fleuves européens MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module - 50 Mio d’années L’apron (Zingel) et le silure migrent du bassin du Danube - 5 Mio d’années depuis 1.5 Mio d’années L’apron (Zingel asper) se développe en une espèce propre MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Taxon du Danube – relicat du passé Apron ou Roi du Doubs Zingel asper Silure Silurus glanis Bilder: BLOCH 1784 MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La déglaciation de l‘Europe Glaciation maximale Les espèces tolérantes au froid, peuvent surmonter la fonte des glaces dans les cours d’eau proches des glaciers Les espèces adaptées aux eaux tempérées sont repoussées dans le bassin du Danube et la mer Noire MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Repeuplement après époque glaciaire et nombre d’espèces en Europe Espèces oligothermes (eau fraîche): Saumons Truites Corégones Ombles Ombres Brochets Perches Lottes Chabots 22 41 70 49 54 61 67 98 53 79 Espèces eurithermes (eau tempérees): Vengerons Brèmes Barbeaux Carpes Rotengle Tanches Silures Hydrologie de la Suisse et faune piscicole actuelle MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Rhin-mer du Nord/Atlantique 18 Taxons N-Europe + 20 Taxons Europe entière Inn-Danubemer Noire Doubs-RhôneMéditerranée 1 espèces O-Europe 1 espèce O-Europe Rhône-Méditerranée Taxons introduits: 6 du N-Amérique 2 d’Europe 7 d’Asie + 2 reliquats Etsch-Adriatique Ticino-PoAdriatique 12 Taxons S-Europe MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Influence de l’exploitation piscicole: génétique de la Salmo trutta en Suisse Exploitation piscicole Populations autochtones LARGIADER, C. 1996: The role of natural and artificial propagation on the genetic diversity of brown trout (Salmo trutta L.) of the upper Rhône drainage. Dissertation Uni Bern. MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La connaissance du processus d‘évolution et la diversité des espèces qui en résulte est très importante pour: - l‘exploitation des cheptels (géniteurs, repeuplement, prise en compte du «management units») - la préservation des populations locales («evolutionary units») - la préservation et le rétablissement des milieux halieutiques (rend possible le processus d‘adaptation pour l‘évolution et le développement des espèces) MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module J’en ai marre, je vais me développer plus loin! MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Connaissance des espèces et indices de détermination ligne latérale nageoire(s) dorsale(s) nageoire caudale nageoire pectorale tête, grandeur des yeux et tronc position de la bouche nageoire ventrale queue nageoire anale MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Clé de détermination Pour une détermination précise, il est conseillé de consulter un lexique de détermination, par exemple le Fauna Helvetica Pisces Atlas (CSCF 2003) pour la Suisse. Dans le lexique de détermination, un indice est comparé avec plusieurs signes distinctifs: 1. corps serpentiforme, nageoires dorsale et anale formant une bande continue, une paire de nageoires pectorales concerne Anguilla anguilla (Aal) ne concerne pas corps serpentiforme sans paire de nageoires pectorales 2. autres indices 3. 2. les deux nageoires dorsales sont jointes, la longueur maximale n’excède pas 16 cm Lampetra planeri (petite lamproie) ….. 3. … Les nageoires – quantité, position et composition MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module 1 ou 2 nageoires dorsales à rayons mous ou durs (rameux ou épineux) position des nageoires ventrales nageoires adipeuse présente longueur de la nageoire anale quantité de rayons Formule nageoire dénom. des nageoires (lat.) + n rayons durs (rom.) + n rayons mous (arab.) D= Dorsale, A= Anale, P= Pectorale, V = Ventrale, C= Caudale Perche: D1 XIII-XVII/ D2 I-II/13-15 A II/8-10 P /14 V I/5 MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Nageoire adipeuse: indice de reconnaissance de l’ordre des salmoniformes Salmonidae: Salmo trutta Salmonidae: Salvelinus alpinus Thymallidae: Thymallus thymallus Coregonidae: Coregonus sp. © B.Gysin MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Comparaison de la position des nageoires D et V sur la même hauteur Rutilus rutilus (gardon) D en retrait par rapport à V Scardinius erythrophthalmus (Rotengle) © B.Gysin MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La forme des nageoires A développement concave Leuciscus leuciscus Vandoise A développement convexe Leuciscus cephalus Chevaine MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Les nageoires dorsales 2 nageoires dorsales séparées à rayons durs Perca fluviatilis Perche © Bernard Büttiker 2 nageoires dorsales reliées à rayons durs Lepomis gibbosus Perche soleil © PSW Wettingen MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La ligne latérale © http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Viridiflavus L’Able de Stymphale (Leucaspius delineatus) à une ligne latérale incomplète MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Facile à confondre: Blageon et Spirlin jaune-orange 50-57 écailles Ligne latérale pointillée noire 44-50 écailles env.9 rayons nageoire anale 12-17 rayons Barbillons MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module 2 paires de barbillons sur la lèvre supérieure Cyprinus carpio (Carpe) 1 paire de barbillons sur la pointe du museau + 1 paire à l’angle de la bouche Barbus barbus (Barbeau) 1 barbillon au menton Lota lota (Lotte) MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Dessins et coloration Les dessins et la coloration sont rarement utilisés comme indices à la taxonomie, parce qu’il sont fortement influencés par l’environnement (camouflage et adaptation) et peuvent évoluer selon les stades de développement (ex. robe de frai chez l’Omble Chevalier (© www.focusnatura.at)) MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module D’autres indices importants de taxonomie (invisible sur le poisson vivant) Quantité de branchiospines des corégones Dents pharyngiennes des cyprinidés Le vomer des salmonidés 1 rangée 2 rangées MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module La faune piscicole helvétique - 20 familles (disparues et introduites incluses) - cyprinidés (33 Taxons) - salmonidés (9 Taxons) -- corégonidés (env. 20 Taxons) -percidés (4 Taxons) - 17 autres familles avec 1 – 3 Taxons La nomenclature scientifique est faite selon KOTTELAT & FREYHOF 2007: «Handbook of European freshwater fishes». Les listes d’espèces selon l’OLFP annexes 1 (espèces indigènes) et 2-3 (espèces introduites) sont à relevées au niveau du Droit MODUL FISCHUND KREBSKUNDE des poissons et écrevisses connaissances Module Travaux pratiques Praktisches Arbeiten Des exercices de détermination en groupe sur des animaux vivants, morts ou conservés et sur photos avec l’aide de la clé de détermination du «Pisces Atlas»