Activités Petit poisson deviendra grand !
RÉSUMÉ
Les élèves recueilleront et monteront des écailles de poissons,
puis ils les utiliseront pour déterminer l'âge d'un poisson.
OBJECTIFS
1. Les élèves décriront la structure d'une écaille typique
et comprendront comment l'étude des écailles peut servir à
révéler l'âge d'un poisson.
2. Grâce à une discussion, les élèves seront amenés à comprendre
les facteurs dans l'environnement qui influent sur la croissance
des poissons.
APERÇU
Liens avec le programme-cadre : Sciences, 10e année, niveau
avancé, unité obligatoire 3 : Les organismes et leur milieu
interne
Lieu : salle de classe
Durée : 90 minutes
Termes clés : annuli, anneaux circulaires, cléithrum, foyer,
otolithes, stries d'accroissement
RENSEIGNEMENTS À L'INTENTION DES ENSEIGNANTS
Il est particulièrement difficile, voire impossible, de déterminer
l'âge et la longévité des poissons d'après une simple observation
à l'état sauvage. Heureusement, chaque poisson garde un dossier
permanent de son histoire dans certaines parties osseuses
de son corps.
Lorsque le poisson croît, ses écailles doivent croître avec
lui pour continuer de recouvrir son corps.
Si une écaille disparaît ou est perdue, une nouvelle la remplacera.
Ce processus ressemble au mode de croissance d'un arbre; toutefois,
si les arbres n'accumulent qu'un anneau par année, l'écaille
d'un poisson peut acquérir de nombreux anneaux (deux, trois
ou même 20) par année.
Le dénombrement des annuli ou anneaux circulaires constitue
le fondement de la plupart des techniques visant à déterminer
l'âge d'un poisson. En Ontario, où les changements saisonniers
sont distincts, des zones circulaires bien distinctives se
forment pendant les mois les plus froids de l'hiver. Le foyer
est la première partie de l'écaille à se développer. Des stries
d'accroissement se forment autour du foyer (elles ressemblent
à des anneaux sombres) à mesure que le poisson croît. Plusieurs
stries s'ajoutent à l'écaille chaque année, ce qui augmente
la dimension de l'écaille.
Quand les conditions atmosphériques sont bonnes, comme vers
la fin du printemps et pendant l'été, l'élévation de la température
de l'eau et l'augmentation de la quantité de lumière disponible
favorisent l'augmentation du métabolisme des poissons et des
stries plus espacées se forment.
Quand les conditions atmosphériques sont plus rigoureuses,
comme en hiver, le processus de croissance ralentit et les
stries d'accroissement, si elles existent, se rapprochent.
Elles ont parfois une apparence brisée ou fragmentée. L'ensemble
de ces anneaux forme la zone appelée l'anneau circulaire,
qui indique la fin de la croissance pour cette année. On peut
donc calculer l'âge d'un poisson en comptant le nombre de
ses anneaux circulaires.
Le calcul de l'âge des poissons permet aux scientifiques
de mieux comprendre l'ensemble d'une population donnée. On
peut déterminer le taux de croissance des poissons d'un lac
ou d'un cours d'eau particulier et le comparer aux taux de
croissance normaux ou prévus. Étant donné que le début de
la maturité sexuelle chez un poisson tend à ralentir son taux
de croissance, les scientifiques peuvent évaluer l'âge auquel
une espèce atteint sa maturité sexuelle. (Les experts peuvent
vérifier cette information pendant le frai.) Ces connaissances
peuvent permettre d'élaborer des règlements de pêche afin
de veiller à ce que des nombres suffisants de poissons puissent
se reproduire au moins une fois par année avant d'être pêchés
par des pêcheurs sportifs ou commerciaux.
Les populations de poissons soumises à l'influence des êtres
humains révèlent souvent des répartitions d'âge caractéristiques.
Une population de poissons victime de pêches excessives ou
de prédation naturelle excessive comprendra moins de poissons
plus âgés. Les jeunes poissons prédomineront et les poissons
plus âgés qui resteront seront plus gros que ceux du même
âge qui vivent dans un milieu plus calme. Si la situation
se maintient, le nombre de jeunes poissons diminuera aussi
étant donné que les poissons reproducteurs ont disparu. Si
une population de poissons se compose principalement de poissons
plus âgés, il est probable qu'on y pêche très peu ou que les
aires de frai ou d'alevinage soient peu nombreuses.
Chaque espèce de poissons possède des écailles bien particulières.
On peut donc facilement s'en servir comme preuve lorsque des
actions sont intentées contre quelqu'un qui pêche avant ou
après la saison de pêche, ou comme indice quand on essaie
de déterminer quelles espèces de poissons un autre poisson
mange.
Pour certains poissons, on peut déterminer leur âge avec
plus d'exactitude en se servant d'autres parties de leur corps.
Des anneaux de croissance annuelle se forment sur les vertèbres,
les otolithes (petites «pierres» cannelées dans l'oreille),
les rayons des nageoires pectorales, les épines des nageoires
dorsales (chez le doré) et le cléithrum (la «joue») (chez
le grand brochet).
MATÉRIEL
Acétate de la Feuille de renseignements de l'enseignant(e)
pour chaque groupe; poissons avec des écailles intactes (voir
la remarque ci-dessous); petit couteau; becher ou bocal; quelques
gouttes de détergent; essuie-tout; lames de microscope; ruban
de papier-cache; monture pour diapositives de 35 mm avec écran;
microscope de dissection ou de 40 à 50 X (facultatif; voir
la remarque ci-dessous).
Remarque : On peut prélever des écailles
d'un poisson vivant et remettre sans danger le poisson en
liberté; les écailles repousseront. On peut se procurer un
poisson mort auprès de pêcheurs à la ligne ou dans une poissonnerie.
Le processus de vieillissement est particulièrement évident
chez le corégone, qu'on peut acheter avec ses écailles intactes.
Si des microscopes ne sont pas disponibles, on peut monter
une écaille sur une diapositive de 35 mm et la projeter sur
un écran. On peut se procurer les montures pour diapositive
nécessaires à cette fin dans la plupart des magasins d'articles
de photographie. On peut même tenir de grosses écailles (provenant
d'une carpe ou d'un corégone) devant une fenêtre bien éclairée
pour les étudier. On peut aussi étudier les écailles au moyen
d'un lecteur de microfiches.
MARCHE À SUIVRE
1. Organisez une séance de remue-méninges sur les ressources
ou les techniques qui pourraient être utilisées pour calculer
l'âge d'un être humain. Expliquez pourquoi les tableaux âge-taille
ne constituent pas une méthode sûre pour le calcul de l'âge.
2. Expliquez aux élèves que certains organismes vivants gardent
un dossier de leur âge dans certaines parties de leur corps
(par exemple : les anneaux d'un arbre dans une coupe transversale;
les anneaux de cément dans les coupes transversales des dents
de certains mammifères; et les zones annulaires dans certaines
parties rigides des poissons). Les taux de croissance de ces
structures se modifient à la suite de changements annuels
dans l'environnement de l'organisme.
3. Demandez aux élèves de dresser la liste des fluctuations
environnementales annuelles qui pourraient influer sur le
mode de croissance d'un poisson. Par exemple : température
de l'eau plus élevée l'été, moins de lumière en hiver, augmentation
de l'activité biologique en été (ce qui entraîne une augmentation
d'aliments), etc. Demandez aux élèves, quand ils auront terminé
leur liste, d'essayer de déterminer la saison où un poisson
croît le plus.
4. Préparez un acétate de l'écaille qui se trouve sur la Feuille
de renseignements de l'enseignant(e) et demandez aux élèves
de noter l'emplacement du foyer de l'écaille, des stries d'accroissement
et des anneaux circulaires. Servez-vous de la partie élargie
de l'écaille pour souligner le fait que l'annulus est le résultat
d'une croissance lente pendant l'hiver. Il devrait être évident
que l'écaille illustrée représente un poisson âgé de huit
ans et demi.
5. Répartissez les élèves en groupes et confiez un poisson
à chaque groupe. Demandez à chaque groupe d'observer le poisson
et d'énumérer les parties externes de son corps qui sont rigides
et peuvent donc révéler son âge.
6. Demandez aux élèves de gratter quelques écailles d'une
partie appropriée du poisson au moyen de petits couteaux.
Voir le diagramme de la page précédente.
7. Demandez à quelques élèves de chaque groupe de tremper
les écailles dans un petit bocal ou un becher rempli d'eau
chaude additionnée de quelques gouttes de détergent. S'ils
agitent l'eau vigoureusement, ils peuvent enlever la plus
grande partie du mucus et des autres substances déposées sur
les écailles. Pendant ce temps, demandez aux autres élèves
du groupe de mesurer le poisson de son museau à la fourche
de sa queue.
8. Demandez aux élèves de retirer les écailles de l'eau et
de les essuyer doucement avec un essuie-tout. Enseignez aux
élèves à monter une écaille à des fins d'observation : placez-la
entre deux lames de microscope et mettez du ruban de papier-cache
à chaque extrémité des lames pour aplatir l'écaille et la
garder en place.
9. Une fois que l'écaille est préparée et placée sur la lame,
demandez aux élèves de l'étudier au microscope.
10. Demandez aux élèves de faire un dessin de l'écaille, de
nommer les structures visibles et de calculer l'âge du poisson
en comptant ses annuli. Remarque : Il arrive parfois qu'un
faux annulus se forme en raison d'un manque de nourriture,
de températures élevées ou de niveaux réduits d'oxygène. On
peut habituellement l'identifier parce que les stries d'accroissement
se rapprochent très rapidement. Les stries d'un annulus véritable
se rapprochent graduellement et semblent se chevaucher. Évitez
d'utiliser des écailles régénérées car celles-ci ont habituellement
un foyer très large et ne donnent pas une bonne indication
de l'âge.
11. Si les écailles proviennent de la même espèce de poisson,
demandez aux élèves d'échanger leurs données sur l'âge et
la longueur du poisson et de préparer un graphique âge-longueur
de l'espèce. Il faut au moins 20 poissons pour constituer
un bon graphique.
12. Demandez aux élèves d'imaginer comment les biologistes
des pêches se servent des données recueillies sur l'âge des
poissons pour mieux gérer les pêches.
ÉVALUATION
Obtenez une autre écaille de poisson et évaluez l'habileté
des élèves à calculer l'âge du poisson et à identifier les
parties suivantes : foyer, strie d'accroissement et annulus.
Demandez-leur de décrire une façon dont les biologistes des
pêches peuvent utiliser ce genre de renseignements.
ÉLÉMENTS COMPLÉMENTAIRES
1. Comparez les anneaux de croissance annuelle d'un arbre
avec les anneaux de croissance d'une écaille de poisson. Demandez
aux élèves de découvrir comment les scientifiques peuvent
calculer l'âge d'autres organismes vivants.
2. Obtenez des écailles de plusieurs espèces différentes de
poissons et demandez aux élèves de les distinguer. De quelle
façon les écailles sont-elles différentes les unes des autres?
Quelles sont leurs similitudes?
3. Communiquez avec le bureau de district le plus près du
ministère des Richesses naturelles et demandez au personnel
si la Section des pêches et de la faune, l'unité d'évaluation
des pêches ou l'unité de la recherche possède de vieilles
écailles de poissons montées sur des diapositives, provenant
d'anciennes enquêtes sur des lacs, qu'elle serait prête à
donner à votre classe. Demandez aux élèves de calculer l'âge
des écailles et de comparer leurs résultats. Il se peut que
ces échantillons d'écailles ne soient pas disponibles partout
dans la province.
RÉFÉRENCE
Nielsen, L.A. et D.L. Johnson. Fisheries Techniques. Blacksburg,
Virginia, American Fisheries Society, 1985.
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Atout-faune