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Introduction
L'Apéro-note !
Une radio de la tête à la queue
Être ou ne pas être « radioélectrique »

Introduction

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Une radio de la tête à la queue
Erik Harvey-Girard

De tout temps, les humains ont observé la nature et ont tenté de la copier pour mettre à leur profit son ingéniosité. A titre d’exemple, on a inventé le sonar en imitant les dauphins, la caméra en imitant l’œil, et la pile électrique en copiant l’organe électrique du poisson torpille (
Voir Les Lumières). Mais dans un cas illustre, ce fut l’inverse qui se produit : Marconi inventa le télégraphe sans fil (1896), la radio, sans l’avoir observé dans la nature. Qu’à cela ne tienne, la radio existe bel et bien dans la nature... depuis 400 millions d’années. En fait, il y a plus d’une centaine d’espèces de poissons qui utilisent le mode de la radio pour détecter leur proie, communiquer avec leurs congénères et se localiser dans leur environnement : ce sont des poissons faiblement électriques dont font partie les aptéronotes.

 

L’organe électrique (OE), que l’aptéronote utilise comme une antenne d’émission électrique, est un long faisceau de fibres excitables situé dans la portion dorsale de la queue (Voir Organe électrique). Sous l’influence du noyau pacemaker (PM) à la base du cerveau (Voir PM et cie), il produit des décharges synchrones et répétitives. Lorsque les décharges déferlent dans l’organe électrique, le courant électrique qu’ils entraînent génère un champ électrique autour du poisson. Comme les décharges de l’organe électrique de l’aptéronote sont répétitives, le champ électrique est ondulatoire. Il est de faible intensité : de l’ordre de µV/cm (µ = micro = un millionième de…).

 

Schéma d'électrolocation d'un poisson électrique à décharge ondulatoire.
Ce champ est modulé (transformé) par toute chose environnante qui n’a pas la même résistance ou la même capacitance (l’impédance pour résumer les deux valeurs) que l’eau, qu’elle soit animale, végétale ou minérale. Le champs électrique est alors capté à la surface de la peau de l’animal par des électrorécepteurs (
Voir Électrorécepteur).

 

Il y a différents types d’électrorécepteurs qui répondent différemment aux variations du champ électrique. Cependant, tous filtrent des informations pertinentes sur la modulation du champ électrique et envoient cette information vers une zone spécialisée du cerveau : le lobe électrique de la ligne latérale (Voir ELL). C’est là, que l’information électrosensorielle commence à être traitée avant d’être envoyée dans des zones plus complexes du cerveau.

 

Marconi et sa radio dans tout ça ?!? Bien, c’est ça la beauté de la chose : ça fonctionne exactement comme une radio, en plus perfectionnée ! A la base, une station de radio émet une onde à haute vitesse, l’onde porteuse. Le numéro de la station de radio fait d’ailleurs référence à la fréquence de l’onde porteuse. Ensuite, une autre onde, générée par la voix de l’animateur ou par la musique, est superposée par-dessus l’onde porteuse. Cette onde modulatrice est de plus basse fréquence que l’onde porteuse et contient l’information pertinente pour l’auditeur. Si la station est AM, c’est l’amplitude qui est modulée ; si la station est FM, c’est la fréquence que l’on module. L’onde modulée résultante est ensuite émise via l’antenne d’émission selon son champ d’émission (c’est-à-dire l’espace qu’elle peut couvrir). L’auditeur avec son récepteur syntonise la station en filtrant, éliminant, l’onde porteuse pour ne garder que l’onde modulatrice qu’il perçoit et interprète.

 

Apteronotus leptorhynchus ou poisson-couteau brun
A l’instar de la radio, l’aptéronote émet un champ électrique grâce à son organe électrique qui lui sert d’antenne. Pour les poissons-couteaux bruns, ce champ est une onde à haute fréquence allant de 600Hz à 1300Hz ou cycles par seconde. Ensuite, les objets environnants modulent l’onde porteuse pour donner l’onde modulée qui revient vers les électrorécepteurs à la surface de la peau. Ceux-ci filtrent les informations pertinentes concernant le module et envoient ces informations perçues vers le cerveau qui les interprètera. Mais comme la nature électrique des objets et animaux varie en résistance et en capacitance, la modulation varie en amplitude et en fréquence. Autrement, le poisson-couteau perçoit ses données en AM et FM en même temps, et sait les décortiquer correctement pour survivre, profitant des informations transmises par les deux modes complémentaires.

 

D’ailleurs, il n’est pas seul à faire ainsi, tous les poissons faiblement électriques émettant de façon ondulatoire présentent des propriétés similaires. Et ils sont très nombreux.






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Références
Erik Harvey-Girard.  "Une radio de la tête à la queue."  Apteronote. Ed. Erik Harvey-Girard. Ottawa: Mai 27, 2005. <  >
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