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E Connaissance des poissons et écrevisses bloc III:

Systématique des poissons

WFN - Wasser Fisch Natur AG, Bern

Arthur Kirchhofer, Martina Breitenstein

© B.Gysin

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Pourquoi avons-nous besoin de la systématique et la taxonomie?

• 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 …) !

• les différents organismes sont décrits selon leurs

appartenances à une espèce de manière scientifique et

• classés de manière hiérarchique

Systématique

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La systématique et taxonomie biologique

Taxonomie exacte de cette espèce Cyprinus carpio

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)

Règne: animal

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Haeckel, Ernst 1866: morphologie

générale des organismes

Ancienne représentation des apparentements: «l’arbre

généalogique»

Poissons

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Vertebrata

Tetrapoda

Amniota

Reptilia

Diapsida

Archosauria

L’apparentement aujourd’hui: «le cladogramme»

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.

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Agnathe

Requins

«nos» poissons

osseux

Petite lamproie

Le développement de l’apparentement dans le temps

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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)

Combien d’espèces y a-t-il dans le monde?

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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.

Qu’est qu’une espèce?

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Répartition des eaux sur le globe:

96 % eau salée

4 % eau douce

(3.95% nappe phréatique et dans

l’atmosphère 0.05 % eau "ouverte")

Env. 26’000 espèces sur terre

11‘000 en eau douce

15‘000 en mer

Répartition des espèces de poisons

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Eau douce 41.2%

Eau marine 58.2%

Eau douc

e 41.2

%

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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».

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Les corégones des lacs suisses étaient autrefois vus comme

espèces de Coregonus lavaretus avec beaucoup de formes ou

de populations différentes.

Aujourd’hui, selon des analyses génétiques ce sont juste 20

espèces différentes du genre Coregonus

Vonlanthen et al.

2012

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Évolution et développement des espèces

Modifications spatiales et temporelles des milieux halieutiques

s’adapter ou disparaître

Évolution = apparition de nouvelles espèces profitants

de nouvelles ressources, adaptation aux nouvelles

conditions et isolation d‘«espèces souches»

Concurrences et ressources spécification

connexion avec de nouveaux milieux migration

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Base de la création d’une espèce: l’isolation

- Isolation physiologique (ex.: la salinité)

- Isolation due à des barrières géographiques

(ex.: les Alpes, les bassins versants)

- Isolation thermique (ex.: reproduction, croissance, etc.)

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Isolation géographique – histoire des fleuves européens

- 50 Mio d’années - 5 Mio d’années depuis 1.5 Mio d’années

L’apron (Zingel) et le silure

migrent du

bassin du Danube

L’apron (Zingel asper)

se développe

en une espèce propre

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Taxon du Danube – relicat du passé

Apron ou Roi du Doubs

Zingel asper

Silure Silurus glanis Bilder: BLOCH 1784

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La déglaciation de l‘Europe

Glaciation maximale

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Les espèces adaptées aux

eaux tempérées sont

repoussées dans le bassin du

Danube et la mer Noire

Les espèces

tolérantes au

froid, peuvent

surmonter la

fonte des glaces

dans les cours

d’eau proches

des glaciers

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Repeuplement après époque glaciaire

et nombre d’espèces en Europe

22

49

41

54 61

79 98

70

67

53

Espèces

oligothermes

(eau fraîche):

Saumons

Truites

Corégones

Ombles

Ombres

Brochets

Perches

Lottes

Chabots

Espèces

eurithermes

(eau tempérees):

Vengerons

Brèmes

Barbeaux

Carpes

Rotengle

Tanches

Silures

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Hydrologie de la Suisse et faune piscicole actuelle

Rhin-mer du Nord/Atlantique

18 Taxons N-Europe

Inn-Danube-

mer Noire

1 espèces

O-Europe

+ 2 reliquats

Ticino-Po-

Adriatique

Etsch-Adriatique

12 Taxons

S-Europe

Doubs-Rhône-

Méditerranée

Rhône-Méditerranée

1 espèce

O-Europe

+ 20 Taxons

Europe entière

Taxons introduits:

6 du N-Amérique

2 d’Europe

7 d’Asie Mo

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Influence de l’exploitation piscicole:

génétique de la Salmo trutta en Suisse

Populations

autochtones

Exploitation

piscicole

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.

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La connaissance du processus d‘évolution et la diversité

des espèces qui en résulte est très importante pour:

- la préservation et le rétablissement des milieux halieutiques

(rend possible le processus d‘adaptation pour l‘évolution

et le développement des espèces)

- la préservation des populations locales («evolutionary

units»)

- l‘exploitation des cheptels (géniteurs, repeuplement, prise en

compte du «management units»)

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J’en ai marre, je vais me développer

plus loin!

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Connaissance des espèces et indices de détermination

tête, grandeur

des yeux et

position de la

bouche

tronc queue

nageoire(s)

dorsale(s) nageoire caudale

nageoire

pectorale

nageoire ventrale nageoire anale

ligne latérale

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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. …

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1 ou 2 nageoires

dorsales à rayons

mous ou durs

(rameux ou

épineux)

nageoires adipeuse présente

longueur de la nageoire anale

quantité de rayons

Les nageoires – quantité, position et composition

position des nageoires ventrales

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

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Nageoire adipeuse: indice de reconnaissance de l’ordre des

salmoniformes

Salmonidae: Salmo trutta

Salmonidae: Salvelinus alpinus

Thymallidae: Thymallus thymallus

Coregonidae: Coregonus sp.

© B.Gysin

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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)

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La forme des nageoires

A développement concave

Leuciscus leuciscus

Vandoise

A développement convexe

Leuciscus cephalus

Chevaine

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Les nageoires dorsales

© PSW Wettingen

© Bernard Büttiker

2 nageoires dorsales séparées à

rayons durs Perca fluviatilis

Perche

2 nageoires dorsales reliées à

rayons durs

Lepomis gibbosus

Perche soleil

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© http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Viridiflavus

La ligne latérale

L’Able de Stymphale (Leucaspius delineatus) à une ligne latérale incomplète

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Facile à confondre: Blageon et Spirlin

Ligne latérale

nageoire anale

jaune-orange

50-57 écailles pointillée noire

44-50 écailles

12-17 rayons

env.9 rayons

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Barbillons

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)

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2 paires de barbillons sur la lèvre supérieure

Cyprinus carpio (Carpe)

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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))

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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

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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

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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»

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Travaux pratiques