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Prélèvement d'otolithes et détermination de l'âge

Définition d'un otolithe, procédure de prélèvement d'otolithes et détermination de l'âge.

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Définition d'un otolithe

Les otolithes (du grec, pierres d'oreille) sont présents dans la tête de tous les poissons sauf les requins, les raies et les lamproies.

Ces pierres blanches nacrées ont à peu près la taille d'un pois et se trouvent dans le crâne du poisson, juste sous l'arrière du cerveau. Les otolithes ne sont pas reliés au crâne. Ils flottent librement derrière le cerveau, à l'intérieur des conduits mous et transparents de l'oreille interne.

Chaque poisson a 3 paires d'otolithes : 1 paire de grands otolithes (sagittae) et 2 paires d'otolithes plus petits (lapilli et asterisci).

Ce sont les grands otolithes qui servent habituellement à déterminer l'âge. Les plus petits ont à peu près la grosseur d'une tête d'épingle. Malgré sa petite taille, le lapillus est l'otolithe qu'on utilise le plus fréquemment pour connaître les accroissements quotidiens.

Propriétés

Parce que les otolithes sont des pierres et non des os, ils durent plus longtemps que ces derniers.

En fait, leur croissance est un processus unidirectionnel : de nouveaux dépôts se forment à la surface externe, mais les matières déjà déposées sont inaltérables. Cela explique pourquoi les otolithes peuvent former et garder des structures aussi délicates que des anneaux quotidiens, alors que les os ne pourraient pas le faire.

Forme

Les otolithes ont une forme distinctive qui est caractéristique de l'espèce de poisson à laquelle ils appartiennent. Autrement dit, des espèces de poissons différentes ont des otolithes de formes différentes.

En réalité, la forme des otolithes est si distinctive que les biologistes peuvent utiliser les otolithes récupérés dans les estomacs et les excréments de phoques et d'oiseaux pour déterminer le type de poisson qu'ils ont mangé. La taille des otolithes peut même servir à indiquer la taille du poisson consommé.

Exemples d'otolithes. L'illustration montre les <em>sagittae</em>, les <em>lapilli</em> et les <em>asteriscii</em>.

Exemples d'otolithes. L'illustration montre les sagittae, les lapilli et les asteriscii.

Exemples d'otolithes. Otolithes de morue, de sébaste et de merlu.

Exemples d'otolithes. Otolithes de morue, de sébaste et de merlu.

Prélèvement d'otolithes

Les otolithes d'un poisson adulte peuvent généralement être enlevés uniquement avec un couteau à poisson bien tranchant et une pince ou des brucelles. Avec un peu de pratique, la grande paire d'otolithes (les sagittae) peut être retirée en 15 secondes.

Les poissons de mer comme la morue et l'aiglefin ont des otolithes qui sont relativement grands et donc faciles à trouver (ils mesurent environ 1 cm de long chez un poisson de 30 cm de long). Dans le cas de petits poissons, comme les ménés, un microscope est parfois nécessaire.

Voici comment prélever une paire d'otolithes :

  1. utiliser un couteau avec une lame de 15 à 20 cm
    • la lame doit être aussi tranchante que possible
    • une pince ou des brucelles d'environ 10 cm sont aussi nécessaires
  2. saisir la tête du poisson en plaçant le pouce et l'index dans les orbites des yeux
    • déposer le poisson sur un comptoir, la tête vers vous
  3. placer la lame du couteau sur le haut de la tête, derrière les yeux, à une distance équivalant approximativement au diamètre des yeux
    • incliner la lame, en l'éloignant de vous, à un angle d'environ 30 °
  4. trancher la tête vers l'arrière et le bas sur environ une fois la longueur de la tête
    • vous devez sentir le couteau traverser le haut du crâne
    • dans le cas d'un poisson plat ou de certaines espèces, vous pouvez aussi pratiquer une incision verticale directement au sommet du crâne, par-dessus le préopercule (la partie courbe aux 3/4 de l'arrière de l'opercule)
  5. vérifier d'avoir bien tranché le sommet du crâne
    • au besoin réaliser une incision plus profonde
    • une coupe idéale retire le haut du crâne et révèle la totalité du cerveau blanc et mou qui se trouve en dessous
    • il faut noter que le cerveau est joint à l'arrière à la moelle épinière, beaucoup plus étroite (mais blanche également)
    • une fois le cerveau visible, il faut le dégager davantage en pressant le museau et le corps vers le bas et l'un contre l'autre
    • cela devrait casser une partie du crâne et pousser le cerveau et les otolithes vers le haut
    • très souvent, on dégage ainsi les otolithes, qui peuvent ensuite être prélevés immédiatement
  6. pousser l'arrière du cerveau vers le côté ou l'enlever complètement en le coupant
    • la grande paire d'otolithes doit être visible sous l'arrière du cerveau, toujours à l'intérieur du crâne
    • elle peut être logée dans des cavités situées à la base du crâne, mais pas nécessairement
  7. à l'aide de la pince, retirer les otolithes,
    • il seront uniquement retenus par des tissus mous
    • les nettoyer sous l'eau ou avec les doigts
    • les conserver une fois secs dans une enveloppe de papier jusqu'au moment où ils seront utilisés pour déterminer l'âge

Cette technique convient pour la plupart des poissons. Dans certains cas, toutefois, d'autres façons de procéder sont préférables. Pour connaître plus en détail les diverses techniques, consulter le manuel en ligne Otolith Removal and Preparation for Microstructural Examination.

Un diagramme montrant les lignes le long desquelles il faut couper pour exposer les otolithes.

Un diagramme montrant les lignes le long desquelles il faut couper pour exposer les otolithes.

Tête et crâne d'un poisson ouverts pour exposer le cerveau (partie centrale blanche de l'image) et les <em>sagittae</em> de chaque côté.

Tête et crâne d'un poisson ouverts pour exposer le cerveau (partie centrale blanche de l'image) et les sagittae de chaque côté.

Détermination de l'âge

Plusieurs parties du poisson servent à déterminer son âge, comme les :

  • os
  • écailles
  • otolithes
  • rayons de nageoires

À l'instar d'autres parties osseuses du poisson, ces parties forment souvent des anneaux annuels (annuli) comparables aux cernes des arbres. Toutefois, ce sont les otolithes qui permettent généralement de déterminer le plus précisément l'âge, surtout chez les poissons âgés.

Lecture de fines tranches d'otolithes

La meilleure façon de lire un otolithe consiste à en prélever une tranche, ou coupe transversale, avec une scie spéciale, puis à compter les anneaux au microscope. Cette méthode n'est toutefois pas à la portée de tout le monde, car elle nécessite une scie de laboratoire à lame diamantée à vitesse lente.

Si l'otolithe est suffisamment fin, il est parfois possible de dénombrer les anneaux sans le préparer. D'abord, essayer de mesurer l'épaisseur de l'otolithe si :

  • elle est égale ou inférieure à 1 mm ou qu'elle représente moins de 1/8 de la longueur totale de l'otolithe, on parviendra peut-être à un résultat
  • on peut déceler une alternance de zones claires et de zones foncées, il s'agit probablement d'anneaux

Ils ne seront sans doute pas aussi visibles que dans une coupe transversale, mais ils devraient avoir à peu près le même aspect.

Fendage des otolithes

Si les anneaux ne sont pas visibles dans l'otolithe entier, il faut le fendre en deux et le brûler légèrement pour faire apparaître les anneaux. À cette fin, il faut :

  • de l'huile végétale
  • une pince ou des brucelles
  • un microscope de dissection
  • un brûleur à alcool ou une chandelle
  • un morceau d'argile ou de pâte à modeler

Pour commencer, il faut casser l'otolithe par son centre sur la longueur. Le meilleur moyen d'y parvenir est de placer l'otolithe à plat sur la pulpe de votre index, le sulcus vers le haut. Le sulcus est le sillon formé sur le haut de l'otolithe, dans la partie convexe de ce dernier (partie courbée vers l'extérieur). Placez votre ongle de pouce sur le centre de l'otolithe, exercer une pression forte vers le bas jusqu'à ce que l'otolithe se casse en 2.

Une pression vigoureuse est parfois nécessaire dans le cas des grands otolithes. Si l'otolithe ne se fend pas de cette manière, on peut recourir à des pinces. Gardez à l'esprit qu'il est plus difficile à maîtriser l'endroit où un otolithe sera fendu trop loin de son centre ne peut pas être lu.

Brûlage des otolithes

Un lecteur d'otolithes expérimenté peut lire au microscope la surface fendue de l'otolithe, sans autre préparation que l'application d'une légère couche d'huile sur l'échantillon. Il est cependant plus facile de lire l'otolithe si le plan de la cassure est d'abord légèrement brûlé, ce qui fait ressortir les anneaux sous forme de zones sombres.

Pour brûler l'otolithe :

  • allumer le brûleur ou la chandelle, maintenu solidement sur un comptoir ou un plan de travail à surface dure ininflammable
  • saisir l'une des moitiés d'otolithe avec la pince, de manière à ce que le plan de cassure soit vertical et tourné vers vous
  • tenir l'otolithe à environ 1 cm au-dessus de la flamme
    • en 5 à 15 secondes, l'otolithe devrait commencer à brunir
    • essayer d'éviter la formation de suie sur le plan de cassure (par exemple, en utilisant une flamme stable qui brûle sans résidu)
  • quand la couleur de l'otolithe est brun moyen, ou qu'il commence à virer au gris, le retirer de la flamme 
  • le déposer sur le comptoir pour qu'il refroidisse

Lecture des otolithes

Vous pouvez lire l'otolithe dès qu'il est refroidi. Pour ce faire :

  • le placer du côté opposé à la cassure dans l'argile ou la pâte à modeler, de manière à ce que le plan de cassure se trouve vers le haut
  • étaler une goutte d'huile végétale ou d'huile de cèdre sur tout le plan de cassure
  • placer le pain d'argile ou de pâte à modeler contenant l'otolithe sous le microscope et régler le grossissement à environ 10x
    • si une grande quantité de suie est visible, il faut tenter de l'enlever avec un linge ou de frotter doucement le plan de cassure sur une pierre à aiguiser avant d'ajouter une autre goutte d'huile

Les anneaux doivent être visibles sous forme de lignes noires ou brunes, minces mais nettes. Garder à l'esprit que chaque ligne ne correspond pas à un anneau annuel. C'est pourquoi seuls les anneaux ou groupes d'anneaux les plus nets sont comptés.

Si aucune ligne foncée n'est visible, on essaie de brûler à nouveau l'otolithe. De façon générale, les anneaux les plus proches du centre sont les plus espacés et sont ceux qui contiennent le plus de lignes ne correspondant pas à des accroissements annuels. Chez un vieux poisson, les anneaux les plus récents (les plus proches du bord) ont tendance à être plus rapprochés et à être espacés de façon plus régulière. Ainsi, les otolithes des vieux poissons sont généralement plus faciles à lire que ceux des jeunes poissons.

Otolithe de morue sectionné montrant les intervalles de croissance annuels (<em>annuli</em>).

Otolithe de morue sectionné montrant les intervalles de croissance annuels (annuli).

Otolithe de gaspareau intact montrant les <em>annuli</em>.

Otolithe de gaspareau intact montrant les annuli.

Otolithe de plie qui a été cassé et brûlé pour en montrer les annuli.

Otolithe de plie qui a été cassé et brûlé pour en montrer les annuli.

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