Les dents pharyngiennes des koï et des poissons rouges : une mâchoire cachée au fond de la gorge
Saviez-vous que votre koï possède des dents… mais qu'elles ne se trouvent pas dans sa bouche ?
Chez les carpes koï et les poissons rouges, la nourriture est saisie avec la bouche, mais son traitement mécanique se poursuit plus profondément, dans le pharynx. Ces poissons possèdent en effet un appareil masticateur spécialisé : les dents pharyngiennes.
Ce système est l'une des particularités anatomiques les plus remarquables des Cyprinidés.
Des poissons sans dents dans la bouche
Les Cyprinidés ne possèdent pas de dents implantées sur les mâchoires buccales comme celles que nous connaissons chez les mammifères.
Chez ces poissons, les dents sont portées par les cinquièmes arcs branchiaux, transformés en structures pharyngiennes spécialisées.
Des travaux utilisant notamment la microtomographie ont permis de visualiser précisément cet appareil chez différentes espèces de Cypriniformes. Chez le poisson rouge (Carassius auratus), les dents sont portées par les cinquièmes cératobranchiaux, au fond de la cavité pharyngienne.
La bouche joue donc principalement un rôle dans la capture et la manipulation initiale de l'aliment. Celui-ci est ensuite transporté vers l'appareil pharyngien, où intervient le véritable broyage.
Mais contre quoi les dents peuvent-elles broyer ?
C'est probablement la particularité la plus surprenante.
Contrairement à ce que l'on pourrait imaginer, il n'existe pas, chez la carpe commune, une seconde rangée de dents supérieures venant s'emboîter avec les dents inférieures.
Les dents pharyngiennes inférieures s'opposent à une structure appelée coussinet masticateur (chewing pad).
Ce coussinet est une structure kératinisée qui constitue la surface contre laquelle les dents viennent comprimer et broyer la nourriture. Chez les Cyprinidés, il est associé à une structure squelettique située à la base du crâne.
On peut donc schématiser très simplement le système ainsi :
coussinet masticateur kératinisé
↓
aliment
↓
dents pharyngiennes
Ce n'est donc pas une « deuxième mâchoire dentée » : c'est un système associant dents, os pharyngiens, coussinet masticateur et muscles.
Un véritable mécanisme de broyage
Chez la carpe commune (Cyprinus carpio), ce mécanisme a été étudié de manière particulièrement détaillée par Ferdinand Sibbing.
Dans une étude publiée dans le Journal of Morphology, le chercheur a combiné des enregistrements électromyographiques de nombreux muscles avec des radiographies réalisées pendant que des carpes se nourrissaient.
Les observations montrent que la mastication pharyngienne comporte des mouvements distincts permettant l'écrasement puis le broyage des aliments.
Le mouvement ne consiste donc pas simplement à faire monter et descendre les dents.
Les os pharyngiens effectuent des mouvements complexes de rotation et d'adduction. Le coussinet masticateur participe lui-même au mouvement : contrairement à ce que l'on pensait auparavant, il n'est pas simplement une surface fixe.
Au cours du cycle masticatoire, les dents peuvent d'abord exercer une action d'écrasement, puis un mouvement plus oblique permet de broyer l'aliment par glissement contre le coussinet.
C'est donc véritablement un broyeur biologique, situé dans la gorge.
Koï et poisson rouge n'ont pas exactement le même appareil dentaire
Même si le principe général est commun, la dentition pharyngienne diffère entre le poisson rouge et la carpe.
Chez le poisson rouge (Carassius auratus), la formule dentaire pharyngienne est 4/4 : quatre dents sur chaque côté, disposées sur une seule rangée.
Les travaux de Pasco-Viel et collaborateurs, basés notamment sur la microtomographie, décrivent chez cette espèce des dents de forme dite « compressed », c'est-à-dire comprimée. Des dents de remplacement peuvent également être observées à proximité des dents fonctionnelles.
Chez la carpe commune (Cyprinus carpio), dont sont issues les koï domestiques, la formule est différente : 1,1,3 / 3,1,1, correspondant à trois rangées et cinq dents fonctionnelles de chaque côté.
Les dents des rangées postérieures sont notamment plus courtes, larges et dotées de surfaces occlusales développées, adaptées au broyage. Elles sont décrites comme molariformes.
Cette différence de morphologie est cohérente avec les différentes stratégies alimentaires des Cyprinidés.
Pourquoi les koï peuvent-elles manger des aliments relativement durs ?
La dentition pharyngienne n'agit pas seule.
La puissance du système repose sur l'ensemble de l'appareil masticateur.
Chez la carpe, les muscles du corps participent indirectement à la mastication : les mouvements du crâne et de la ceinture pectorale sont transmis à l'appareil pharyngien et contribuent à produire des forces importantes au niveau des dents.
Les travaux expérimentaux de Sibbing montrent notamment que différents muscles interviennent dans la stabilisation et le déplacement des os pharyngiens, tandis que le coussinet masticateur accompagne le mouvement de broyage.
Le système est donc beaucoup plus sophistiqué qu'une simple paire de « dents dans la gorge ».
Une dentition qui se renouvelle
Autre particularité intéressante : les dents pharyngiennes peuvent être remplacées.
Chez Carassius auratus, les images obtenues par microtomographie montrent la présence de dents de remplacement qui ne sont pas encore fixées à l'os pharyngien.
Le poisson dispose donc d'un stock de dents en développement destiné à remplacer progressivement les dents fonctionnelles.
Et lorsque votre koï recrache son granulé ?
Ce comportement est parfois interprété comme un refus de nourriture.
Il peut pourtant faire partie des mécanismes normaux de manipulation alimentaire.
Chez les Cyprinidés, la nourriture est progressivement transportée depuis la cavité buccale vers la région pharyngienne, où elle est sélectionnée puis traitée mécaniquement.
Chez la carpe, les études comportementales et biomécaniques montrent que la manipulation de la nourriture implique plusieurs séquences coordonnées : prise, transport, traitement pharyngien et déglutition.
Un granulé peut donc être repris, repositionné ou rejeté avant d'être finalement traité par l'appareil pharyngien.
Cela ne signifie évidemment pas que tout rejet d'aliment est normal : une difficulté persistante à s'alimenter peut avoir de nombreuses autres causes. Mais le simple fait de reprendre plusieurs fois un aliment n'est pas, en soi, anormal.
Une « mâchoire » invisible
La prochaine fois que vous observerez une koï prendre un granulé, gardez en tête ce qui se passe derrière ce geste très simple.
Elle n'a pas de molaires dans la bouche.
Elle ne possède pas non plus une seconde rangée de dents supérieures qui viendrait s'emboîter avec les dents inférieures.
Elle possède quelque chose de beaucoup plus original :
un appareil masticateur pharyngien composé de dents inférieures, d'un coussinet masticateur et d'un ensemble complexe d'os et de muscles.
La bouche capture.
Le pharynx traite.
Les dents pharyngiennes écrasent et broient.
Et tout cela se déroule hors de notre champ de vision, au fond de la gorge du poisson.
Une véritable petite machine à broyer… cachée dans une koï. 🐟
---
Références scientifiques
Sibbing, F.A. (1982).
Pharyngeal mastication and food transport in the carp (Cyprinus carpio L.): A cineradiographic and electromyographic study.
Journal of Morphology, 172(2), 223–258.
DOI : 10.1002/jmor.1051720208.
Pasco-Viel, E., Charles, C., Chevret, P., Semon, M., Tafforeau, P., Viriot, L. & Laudet, V. (2010).
Evolutionary Trends of the Pharyngeal Dentition in Cypriniformes (Actinopterygii: Ostariophysi).
PLoS ONE, 5(6), e11293.
DOI : 10.1371/journal.pone.0011293.
Jawad, L.A. et al. (2022).
Morphology and morphometry of pharyngeal bone and teeth in cyprinid species from the Kurdistan Region, Iraq.
The Anatomical Record.
DOI : 10.1002/ar.24906.
Sibbing, F.A. (1986).
Food handling in the carp (Cyprinus carpio): its movement patterns, mechanisms and limitations.
Journal of Zoology, 210(2), 161–203.
Harris et al. (2014).
Selection and constraint underlie irreversibility of tooth loss in cypriniform fishes.
Cette étude décrit notamment le rôle du coussinet masticateur kératinisé auquel s'opposent les dents pharyngiennes inférieures chez les Cyprinidés.