Le lac Supérieur par rapport aux autres Grands Lacs se compose d’un réseau trophique relativement simple composé de peu de prédateurs et de proies majeurs. Les interactions de la communauté des prédateurs et des proies dans les régions hauturières profondes du lac Supérieur ont été bien étudiées, à l’exception du rôle que joue la vision chez ces poissons. Pour en savoir plus sur ces interactions entre prédateurs et proies en eau profonde, le Département de biologie de Duluth de l’Université du Minnesota a mené une étude sur la sensibilité visuelle des poissons d’eau profonde dans le lac Supérieur qui a été publiée dans PLOS. Le financement de ce projet a été fourni par Minnesota Sea Grant, la station biologique du lac Supérieur de l’U.S. Geological Survey et le Département de biologie de Duluth de l’Université du Minnesota.

L’étude s’est concentrée sur trois poissons clés qui habitent l’environnement en eau profonde du lac Supérieur : le touladi de siscowet, le chabot d’eau profonde et le kiyi. Le touladi de siscowet est une forme de touladi présente dans les eaux les plus profondes du lac Supérieur et est parfois considéré comme une sous-espèce du touladi maigre. Le touladi de siscowet ne se trouve que dans le lac Supérieur et est le principal prédateur dans la région des eaux profondes du lac. Le touladi de siscowet se nourrit près du fond du lac pendant la journée et s’aventure dans la colonne d’eau la nuit à la recherche de nourriture. Le chabot d’eau profonde vit et se nourrit au fond du lac et est une source de nourriture pour le touladi de siscowet. Ces deux poissons peuvent être trouvés dans des eaux de plus de mille pieds de profondeur dans le lac Supérieur. Le kiyi, qui est un cousin du corégone de lac, a une répartition limitée dans la région des eaux plus profondes du lac Supérieur à des profondeurs de trois cents à six cents pieds. Le kiyi est également la proie du touladi de siscowet.

Il a été constaté dans cette étude que des interactions visuelles sont possibles aux profondeurs et aux moments où ce prédateur majeur et deux poissons proies se chevauchent dans la colonne d’eau, ce qui indique que la vision peut jouer un rôle beaucoup plus important en profondeur dans les lacs d’eau douce, tels que le lac Supérieur, que ce qui avait été documenté précédemment. Les trois espèces présentaient de larges sensibilités spectrales en corrélation avec la lumière dominante en aval du lac Supérieur. La colonne d’eau du printemps et de l’été est plus claire et contient moins de particules que l’automne, ce qui permet une plus grande transmission de la lumière en profondeur. À l’automne de l’année, la plus grande suspension de particules augmente l’absorbance de la lumière et, par conséquent, la lumière ne se déplace pas aussi loin dans les profondeurs.

Le chabot d’eau de profondeur s’est révélé exceptionnellement sensible aux stimuli lumineux, ce qui indique qu’il pourrait être la plus sensible des trois espèces étudiées. Le chabot de profondeur montre une sensibilité visuelle suffisante pour potentiellement médier les interactions prédateur-proie dans la majorité de son aire de répartition. Comme le chabot d’eau profonde est la proie préférée de siscowet, sa sensibilité visuelle accrue pourrait lui permettre de détecter le touladi de siscowet à une distance suffisante pour échapper à la prédation. Sa position au fond du lac offre un avantage supplémentaire car il peut discerner les silhouettes de prédateurs éclairées par la lumière descendante tandis que le touladi de siscowet fait face à la tâche plus difficile de visualiser les proies du fond sur un fond sombre. À la profondeur moyenne du chabot d’eau profonde, la lumière est insuffisante pour sa fonction visuelle la nuit et il est donc moins susceptible d’être la proie de son principal prédateur, le touladi de siscowet, qui subit une migration vers la colonne d’eau et, par conséquent, la vision peut ne pas être nécessaire pendant cette période.

Les sensibilités visuelles du touladi de siscowet et du kiyi sont suffisantes pour permettre une vision diurne dans la plupart des profondeurs de ces poissons et la pleine lune pourrait fournir une irradiance suffisante pour permettre une vision de cent à deux cents pieds de profondeur. Les deux espèces peuvent avoir une sensibilité visuelle suffisante pour utiliser la vision pour se nourrir ou éviter la prédation la nuit.

Ces trois espèces de poissons qui composent le réseau trophique au large du lac Supérieur ont évolué en sensibilité spectrale pour correspondre à la lumière descendante dominante. Leur sensibilité visuelle semble suffisante pour utiliser des indices visuels pour éviter les prédateurs et capturer les proies. Bien que d’autres mécanismes sensoriels puissent être importants pour la détection à longue distance, la plupart des interactions prédateur-proie à courte distance sont médiées par la ligne latérale et / ou la vision.

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