Ostraciidae

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Poissons-coffres

La famille des Ostraciidae est une famille de poissons tetraodontiformes, communément appelés poissons-coffres. L'évolution les a doté d'une sorte d'exosquelette composé de plaques osseuses hexagonales soudées[1],[2]. qui le protège des prédateurs récifaux[3]

Ils appartiennent à la catégorie des brouteurs : ce sont notamment des brouteurs de coraux et d'algues.

Source de bioinspiration[modifier | modifier le code]

Paradoxalement, bien que son armure l'empêche d'onduler comme la plupart des autres poissons, et bien qu'il ne bénéficie pas des profils hydrodynamique dont l'évolution a doté la plupart des autres poissons, il se montre capable dans son milieu (y compris dans les eaux turbulentes) de manœuvres rapides et précises[4]. Ce paradoxe a été d'abord attribué à sa forme supposée réduire sa traîné, contribuer à un réalignement automatique dans le flux et à diriger les écoulements du flux en créant des vortex[5],[6]. Puis en 2014 il a été montré que son hydrodynamique est en fait moins performant que celui des autres poissons (pour une nage rapide et linéaire), mais qu'en créant des moments déstabilisants il permet au poisson-coffre de tourner sur lui-même et d'adopter toutes sortes d'angles tout en maîtrisant des suites de mouvements plus complexes[7]. Il contrôle ces mouvements par ses nageoires caudale, pectorales, dorsale et anale. La caudale, de grande taille, est utilisée comme gouvernail[8],[9],[10].

C'est pourquoi dans le domaine du design de carrosserie automobile et de la microrobotique la forme des Ostraciidae a été sources de bioinspiration pour la forme de voitures[7] et de micro-véhicules sous-marins (MUV) bioinspiré : un dispositif électromécanique inséré dans un corps rigide imitant celle du poisson-coffre, propulsé par une queue oscillante et dirigé par une paire de nageoires latérales indépendantes a été testée. L'objectif était la détection et l'étude de micro-organismes marins, l'exploration d'épaves, l'inspections de conduites ou la contribution à des réseaux de capteurs subaquatiques[11],[12],[13],[14].

Liste des genres et espèces[modifier | modifier le code]

Selon FishBase (14 mars 2014)[15] :

Selon ITIS (14 mars 2014)[16] :

Selon World Register of Marine Species (14 mars 2014)[18] :

Références taxinomiques[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Randall JE (1972), The Hawaiian trunkfishes of the genus Ostracion. Copeia 1972, 756–768. (doi:10.2307/1442733)
  2. Besseau L, Bouligand Y (1998), The twisted collagen network of the box-fish scutes. Tissue Cell 30, 251–260. (doi:10.1016/S0040-8166(98)80073-6)
  3. Vermeij GJ (1987), Evolution and escalation: an ecological history of life. Princeton, NJ: Princeton University Press
  4. Walker JA (2000), Does a rigid body limit maveuverability? J. Exp. Biol. 203, 3391–3396
  5. Bartol IK, Gharib M, Webb PW, Weihs D, Gordon MS (2005), Body-induced vortical flows: a common mechanism for self-corrective trimming control in boxfishes. J. Exp. Biol. 208, 327–344. (doi:10.1242/jeb.01356)
  6. Bartol IK, Gordon MS, Webb PW, Weihs D, Gharib M . 2008 Evidence of self-correcting spiral flows in swimming boxfishes. Bioinspir. Biomim. 3, 014001. (doi:10.1088/1748-3182/3/1/014001)
  7. a et b S. Van Wassenbergh, K. van Manen, T. A. Marcroft, M. E. Alfaro, E. J. Stamhuis (2014) Boxfish swimming paradox resolved: forces by the flow of water around the body promote manoeuvrability publié le 10 Décembre.DOI: 10.1098/rsif.2014.1146
  8. Hove JR, O'Bryan LM, Gordon MS, Webb PW, Weihs D (2001), Boxfishes (Teleostei: Ostraciidae) as a model system for fishes swimming with many fins: kinematics. J. Exp. Biol. 204, 1459–1471.
  9. Myers RF (1999), Micronesian reef fishes: a comprehensive guide to the coral reef fishes of Micronesia. Barrigada, Guam: Coral Graphics.
  10. Blake RW (1977), On ostraciiform locomotion. J. Mar. Biol. Assoc. UK 57, 1047–1055. (doi:10.1017/S0025315400026114)
  11. Deng, X., & Avadhanula, S. (2005, Avril). Biomimetic micro underwater vehicle with oscillating fin propulsion: System design and force measurement. In Robotics and Automation, 2005. ICRA 2005. Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on (pp. 3312-3317). IEEE. (résumé)
  12. Parasar Kodati; Xinyan Deng (2006) Experimental Studies on the Hydrodynamics of a Robotic Ostraciiform Tail Fin IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Year: 2006 Pages: 5418 - 5423, DOI: 10.1109/IROS.2006.282109 Cited by: Papers (7) IEEE Conference Publications
  13. Parasar Kodati & Xinyan Deng (2006), Towards the Body Shape Design of a Hydrodynamically Stable Robotic Boxfish IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Year: 2006 Pages: 5412 - 5417, DOI: 10.1109/IROS.2006.282108 Cited by: Papers (6) IEEE Conference Publications
  14. Vidéos : Biomimetic Robotic Boxfish- First Swim Demo Video par Zijian Wang & Zerui Wang (Université de Pékin)- First Swim Demo, 4 janv 2013
  15. FishBase, consulté le 14 mars 2014
  16. ITIS, consulté le 14 mars 2014
  17. Sous-famille non reconnue par FishBase qui place ces genres sous Aracanidae.
  18. World Register of Marine Species, consulté le 14 mars 2014