La vision aquatique

Poisson dans le ouvert mer 540 

 

Sur cette page nous allons traiter de la vision aquatique, autrement dit des performances visuelles qui permettent la vision dans l'eau. Cela vaut aussi bien pour les poissons d'eau douce que pour les poissons marins. Comme vous pourrez le constater, nous avons plus particulièrement centré nos recherches sur la vue du poisson, étant donné que nous sommes parties de la dissection d'un œil de thon.

 

Tout d'abord essayons de comprendre le fonctionnement du trajet de la lumière lorsqu’il y a changement de milieux. Partons du principe que de manière générale l'unique source de lumière (le Soleil) provient du milieux aérien. Lorsque la lumière passe de l'air à l'eau, une partie des rayons est réfléchie (ne traverse pas l'eau) alors que l'autre est réfractée (elle pénètre dans l'eau, mais sa trajectoire est déviée), étant donné que i≠r sur le schéma.

Schéma du trajet de la lumière air-eau                                                                  Schéma du trajet de la lumière lors du passage de l'eau à l'air

De plus, r<i, donc le poisson qui regarde vers le ciel, verra l'image décalée par rapport à l'endroit qu'elle occupe vraiment. Cette réfraction est due à la différence de vitesses auxquelles se propage la lumière dans différents milieux. En effet, en allant de l'air (relativement légère), à l'eau (800 fois plus dense), sa vitesse diminue d'environ 25%: elle passe de de 300 000 km/s à 225 000 km/s. D'ailleurs, si on fait le rapport entre ces deux vitesses, on obtient l'indice de réfraction (noté n) de l'eau:

n=c/v ↔ n(eau)= c/v(eau) ↔ 300 000/225 000= 1,33

N.B : c représente la célérité (vitesse de propagation) de la lumière dans l'air ou le vide et v celle de la lumière dans le milieux étudié

Plus la lumière est ralentie, plus le milieu a un indice de réfraction élevé, comme l'eau salée où n=1,40.

Lorsque l'on reste dans un même milieu, la réfraction de la lumière s'applique directement au niveau de l’œil. A cet effet sont ainsi prévus des dioptres optiques différents selon les conditions de vie. Rappelons qu'un dioptre est une surface otique séparant deux milieux de réfringence inégale:

 

 

Vision aérienne

Vision aquatique

La trajectoire de la lumière en traversant l’œil

Le rayon incident passe de l'air à l'eau (humeur aqueuse)

Le rayon incident passe de l'eau (milieux aquatique) à l'eau (humeur aqueuse)

Partie de l’œil jouant le rôle de dioptre

La cornée

Le cristallin

Conséquence sur la structure de l’œil

-Cornée bombée

-Cristallin en forme de lentille (sauf dans le cas des animaux nocturnes)

-Cornée plate

-Cristallin de forme sphérique pour qu'il soit le plus puissant possible et faire converger les rayons incidents.

Schémas explicatifs

 Accomodation aqua

 

Accomodation aqua copie

Photos d'oeil

 Cornée bombée animal diurne

 Cornée plate poisson (dicus)

 

A cela s'ajoute la différence d’accommodation, soit la capacité des appareils visuels à effectuer une mise au point pour amener une image nette sur la rétine, lorsque le sujet observé se rapproche. En effet, les divers structures oculaires liées aux milieux, que nous venons de traiter, impliquent des méthodes d’accommodation variées comme nous l’explique le Dr. Schmidt-Morand (vétérinaire ophtalmologue) dans la vidéo suivante :

 

 

 

Enfin voici un poisson assez extraordinaire qui combine les deux types de vision. Cet animal d'Amazonie, l'anablep, vit à la surface de l'eau : le bas de sa tête est toujours en immersion dans l'eau, alors que le haut reste à l'air. Se trouvant sur les cotés de sa tête, ses deux yeux sont donc en permanence entre deux eaux. Par conséquent, pour palier à ce mode de vie particulier, ses yeux séparés en deux par un morceau de cornée, ont à la fois les caractéristiques de la vision aquatique et celles de la vision aérienne. En le voyant on peut donc croire qu'il a quatre yeux.

 

 AnablepSchéma œil anablep

 

 

 

 

 

 

On remarque également que les poissons n'ont pas de paupières. Cela est logique puisque le rôle principal de la paupière est de conserver l'humidité. Or étant en permanence immergé dans l'eau, l’œil du poisson n'en a pas l'utilité! Enfin, sachez que cela ne dérange absolument pas les poissons de dormir: tout est question d'adaptation.