Les poissons archers vivent dans les ruisseaux, les rivières et les estuaires, où ils habitent principalement les bas-fonds de surface. Ils sont réputés pour leur capacité à « abattre » leurs proies en crachant des perles d’eau par la bouche avec une précision incroyable. Ils ciblent ainsi les insectes posés sur la végétation des berges, ainsi que les insectes aériens qui survolent.
Il n’y a pas de soins parentaux chez le poisson archer et les juvéniles doivent donc apprendre à viser et à tirer leurs balles à eau propulsées par jet sans l’aide d’un adulte. Ils doivent également apprendre à distinguer ce qui constitue une farine d’insecte potentiellement juteuse d’un morceau de végétation sans valeur.
« La reconnaissance des objets est essentielle à la survie des animaux », a déclaré Ronen Segev de l’Université Ben Gourion du Néguev, faisant référence à l’habileté dont font preuve ces poissons pour distinguer un dîner. Mais comment ces poissons remarquables différencient-ils une friandise savoureuse d’une plante désagréable ? « C’est une tâche complexe », a déclaré Segev, qui a récemment publié un document de recherche sur ce sujet. Lui et ses collègues souhaitaient déterminer de quelles caractéristiques visuelles dépendent les poissons-archers pour identifier un insecte pour le dîner.
Dans un premier temps, les chercheurs souhaitaient savoir si le poisson archer pouvait reconnaître des objets individuels. Heureusement, les poissons peuvent être entraînés à projeter leurs jets d’eau sur des images affichées sur un écran d’ordinateur, en échange d’une pastille de nourriture. Segev et Svetlana Volotsky ont d’abord entraîné le poisson sniper à viser des images d’une araignée spécifique tout en essayant de les distraire avec l’image d’un morceau de végétation.
Volotsky a ensuite présenté au poisson des images de la même araignée, mais prises sous des angles inconnus. Si les poissons avaient vraiment appris à reconnaître l’araignée, ils devraient être capables de l’identifier sous un angle complètement nouveau et inattendu, même lorsqu’on leur présente simultanément l’image d’une autre araignée ou d’un morceau de végétation. En effet, les poissons sélectionnaient l’araignée initiale comme cible, quelle que soit la nouvelle vue qui leur était présentée. Ils pouvaient clairement reconnaître des objets individuels. Mais reconnaîtraient-ils qu’un insecte qu’ils n’avaient jamais vu auparavant était aussi une proie potentielle ?
Dans la série d’expériences suivante, Volotsky a entraîné les poissons à cracher sur des images d’une variété d’insectes, allant des fourmis et coléoptères aux mouches et araignées, tout en essayant de les distraire avec des images de plantes. Une fois que les poissons ont appris à diriger leurs jets d’eau vers les insectes, elle a essayé de leur présenter des images d’insectes inconnus, pour voir si les poissons pouvaient reconnaître qu’un insecte ancien est un animal et non une plante. Étonnamment, les poissons ciblaient toujours les images d’insectes, même s’ils n’avaient jamais vu ces créatures auparavant.
« Archerfish peut généraliser à partir d’exemples pour effectuer une reconnaissance d’objets de classes d’objets naturels », a expliqué Segev.
Les chercheurs, ainsi que leurs collègues Ohad Ben-Shahar et Opher Donchin, ont ensuite testé quels signaux visuels les poissons utilisaient réellement pour leur permettre de distinguer les plantes des animaux. Ils ont décomposé des images d’insectes, de fleurs et de feuilles en 18 composants différents et ont construit un programme informatique (connu sous le nom de machine à vecteurs de support) capable d’apprendre à classer différents types d’informations. À l’aide de ce programme, ils ont imité le processus de prise de décision du poisson pour découvrir quelles caractéristiques sont nécessaires au poisson-archer pour faire la distinction entre les animaux et les plantes.
Étonnamment, le poisson n’avait besoin que de six caractéristiques essentielles pour distinguer les animaux des plantes. Ceux-ci incluaient le périmètre lâche entourant l’objet, le degré d’irrégularité ou de douceur de la forme et la texture de sa surface. Les deux premiers facteurs étaient les plus importants pour identifier correctement l’objet en tant qu’animal.
Ces résultats, publiés aujourd’hui dans le Journal de biologie expérimentale, sont d’autant plus remarquables que les humains utilisent une stratégie similaire, bien que plus élaborée, pour se reconnaître mutuellement.
L’équipe de recherche espère appliquer les leçons tirées du poisson archer à la compréhension de la reconnaissance visuelle chez d’autres animaux et concevoir des systèmes de reconnaissance d’objets fabriqués par l’homme.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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