Certains poissons-chats possèdent des dents flexibles !

Les dents peuvent jouer de nombreux rôles chez les vertébrés : couper, déchirer, mastiquer, gratter, etc. Malgré leur diversité de formes, elles présentent toutes une composition similaire faite entre autres d'émail et de dentinedentine, deux matériaux naturels particulièrement durs. Leur agencement est important puisqu'il confère aux dents une grande résistancerésistance mécanique face aux forces de compression, principalement orientées de bas en haut, de cisaillement ou de tension.

Dans certaines situations cependant, les forces ne s'appliquent pas d'une manière « classique ». Par exemple lorsque des poissons, à l'image des poissons-chats locaridés, grattent des surfaces dures, comme des rochers, pour arracher de la nourriture. Les dents pourraient facilement se retrouver endommagées. Heureusement, l'évolution ne semble pas avoir oublié ce cas particulier.

Tom Geerinckx de l'université de Gent (Belgique) vient en effet de faire une découverte surprenante : certains poissons-chats sont dotés de dents flexibles ! Ce résultat, publié dans la revue Physiological and Biochemical Zoology, fait notamment suite à la réalisation de tests de flexionflexion plutôt surprenants.

Cette dent de Pterygoplichthys disjunctivus se tient naturellement droite (à gauche), mais elle peut être pliée vers l’arrière (à droite). La région flexible est connectée à la base horizontale de la dent collée sur la plaque de verre. Elle est particulièrement pauvre en calcium. © Tom Geerinckx, UGent

Des dents flexibles… mais unidirectionnelles

Les expériences ont été menées avec cinq espèces de locaridés : Panaque nigrolineatus, Rineloricaria parva, Pterygoplichthys disjunctivus, Ancistrus triradiatus et Sturisoma aureum. Seules les trois dernières possèdent des dents souples.

Des dents d'A. triradiatus, P. disjunctivus et S. aureum ont été colées par leur base sur des plaques en verre puis placées dans le champ d'un microscopemicroscope. Une fine aiguille a ensuite été utilisée pour faire plier ces structures vers l'avant puis vers l'arrière, en recréant exagérément les mouvementsmouvements réalisés par les mâchoires lorsque l'animal mange. Plusieurs photographiesphotographies ont été prises afin de mesurer les angles de courbure maximaux. Les résultats chez A. triradiatus sont surprenants, vers l'arrière, la partie supérieure de la dent a présenté un angle de maximum 100° par rapport à sa base (le mouvement a été limité par le dispositif expérimental). Vers l'avant, la valeur de l'angle de flexion a atteint 180°.

La microstructure des dents a été analysée grâce à plusieurs méthodes : réalisation de colorations à l'alizarine rougealizarine rouge et au bleu alcianbleu alcian, microscopie électronique à balayage et à transmission et enfin, utilisation d'un CT-scan. Les dents se composeraient de 4 régions bien distinctes. La première, la base, est recouverte par l'épithéliumépithélium et forme un angle de 90° par rapport à la deuxième. Celle-ci se tient verticalement et présente un amincissement très important en vue latérale. Le troisième segment est plus épais et porteporte la région terminale, la seule à posséder de l'émailémail. Un manque de calcification, preuve d'une hypominéralisation de la dentine, a été mis en avant dans la deuxième région qui correspond donc à celle qui plie. Par ailleurs, de nombreuses fibres de collagènecollagène ont été observées sur la face antérieure des dents, jouant plus que probablement un grand rôle dans leur flexibilité.

Malgré ces adaptations, le mouvement des dents est limité dans une seule direction, d'avant en arrière. Cette capacité n'est pas un caractère propre à tous les locaridés puisque les dents de P. nigrolineatus et R. parva n'ont jamais fléchi. Cette adaptation pourrait être apparue en plusieurs fois au cours de l'évolution, mais elle est à confirmer car elle pourrait également s'être développée une seule fois puis avoir disparu dans plusieurs groupes. Il faut maintenant déterminer si d'autres familles de poissons possèdent également cette capacité.