Discussion n°1 – salle de cours

Nous montrons les recherches menées durant la première résidence et notamment nos expériences sur le module de Young entre une vessie natatoire de truite et un ballon de baudruche. Eric note que leur élasticité est très différente : d’après Mickael L. Fine, les capacités d’absorbance de la vessie seraient les même qu’un pare-choc de voiture.

Nous faisons ensuite écouter le son produit par notre ophidion de baudruche et le principe du stick-slip. Cela intrigue Eric car le son ressemble mais pour eux, il n’y a pas de résonance de la vessie possible. Nous voudrions de notre côté comprendre comment fonctionne ce muscle sonique. Pour Eric, il y a une mise sous tension puis détente. Ils défendent l’idée que lorsque le muscle se relâche, il y a un mouvement au niveau de la cage thoracique et que c’est ce mouvement qui provoque l’onde. Chez beaucoup de poissons, il y a la vessie et un muscle qui va vers le crâne. Quand le muscle se contracte, toute la vessie avance. Cela peut battre cent fois par seconde dans le cas du poisson qui possède une « ceinture musculaire ».

Eric évoque de possibles contractions du muscle sonique jusqu’à cinq cent fois par secondes ! Aussi, la vessie ne résonnerai pas car sinon sa fréquence de résonance interférerai avec la contraction du muscle. Sur certaines espèces, un muscle plus petit aiderai la vessie à reprendre plus rapidement sa position initiale. Il n’y a pas de glissements ou de frottement entre le muscle et la vessie sur ce poisson étudié. Par contre, peut-être y-aurait-il un léger glissement sur d’autres espèces.

Mais qu’est-ce qui produit le son, les côtes ne bougent plus trop, sont-ce les tendons qui vibrent, comme un système de corde de guitare ? Il faut demander à un physicien dit Eric. Est-ce une question de physique ou de biologie ? Car la biologie peut devenir de la physique. Qu’est-ce qui agit ? Quelles sont les contraintes des matériaux ? Étudier les module de Young sont une piste.

Nathalie Henrich, qui étudie la production vocale au GIPSA-LAB, travaille beaucoup avec des laboratoire pour produire des élastomères avec un tissus pour obtenir des qualité particulières, et nous pourrions aller vers ça pour la reproduction artificielle d’une vessie natatoire. Lia évoque des ballons de baudruche gainés avec du tissus. On sent qu’il y a une résistance du matériau, plus rigide grâce aux fibres internes. Mais nous aurons toujours ce problème d’épaisseur. Les épaisseurs sont-elles toujours différentes ? Thomas explique, que sans l’avoir mesuré, les épaisseurs varient, certaines parois sont translucides. Y aurait-il des parois cartilagineuses ? Il y a des vessies qui font jusqu’à 2,5 mm d’épaisseur. Le mérou ? Non, la vessie de mérou, elle n’est pas si extraordinaire dit Eric, c’est une vessie de genypterus, un poisson qu’on ne trouve pas par ici, je vais te faire écouter, c’est mieux qu’un mérou ! C’est génial pour nous répond Lia, c’est facile de faire gros, c’est plus difficile de faire fin. Eric continue : la vessie n’est pas uniforme, elle fait deux millimètres d’épaisseur, sauf sur une petite bande où là elle fait la même épaisseur que les vessies étudiées par Thomas, et c’est justement ce qui permet le clapet, ce mouvement d’avant en arrière de la vessie. Ce mouvement ne ferait pas bouger la vessie proprement dite, mais plutôt les côtes. Ou alors on s’intéresse à une autre étude : la vessie est importante parce qu’elle est liée au côtes, et que c’est l’ensemble côtes plus membrane qui fait la membrane d’un haut-parleur. Térence précise que de toutes façons c’est par l’eau que ça doit passer, ça doit émettre à travers l’eau et c’est cette partie là qui émet. Mais dit Eric, si on a une vessie qui ne vibre pas, comment se fait-il qu’on enregistre des sons ? Si ce n’est pas la vessie qui vibre, ça doit être autre chose… et alors dans le cas des poissons clowns, l’idée c’est qu’on pourrait avoir une vibration au niveau des dents, ou à nouveau un propagation de la vibration des dents à la cage thoracique. Térence s’interroge. Lorsque l’on voit le relâchement, il y a après une reprise de la position initiale, grâce à la viscosité et à l’élasticité. Et si cela se produit plusieurs fois, il y a forcément un déplacement de la matière, donc il n’y a pas de phénomène de résonance, mais il y a quand même transmission. Mais il n’y a pas de mode de résonance avec la vessie reprend Eric.

Lia intervient, peut-être que la vessie ne vibre pas, mais ne fait-elle pars vibrer le poisson ?? Les côtes agiraient comme une membrane de haut-parleur répond Eric. Mais ça c’est pour une espèce, car il y a d’autres poissons où la vessie natatoire n’est pas collé aux côtes la vessie natatoire. Ceci dit, il n’y en a pas beaucoup. Ou alors cette espèce qui a un plaque osseuse sur le côté. Avec deux grosses côtes qui se sont transformées pour former deux cuillères. Là aussi on se dit que tout ça ça doit rentrer en vibration. Mais il n’est qu’à l’étape de l’hypothèse. S’il avait un carapidae dans le congélateur,  il pourrait le donner à Thomas pour qu’il tape sur la vessie et voir ce qui se passe au niveau du mouvement des côtes, mais ses carapidae sont dans le formol. Thomas répond qu’il avait essayé de taper sur les côtes des cichlidés pour voir ce que ça donnait au niveau de la vibration des côtes, et cela donnait quelque chose de similaire plus ou moins similaire à la frappe sur la vessie natatoire.

Thomas projette alors des diagrammes issus de ses mesures. Eric voit qu’il y a une autre vibration qui suit l’impact. Thomas suppose que c’est le bruit de fond produit en touchant légèrement la table. Eric ne comprend pas pourquoi il aurait touché la table lorsqu’il tapait sur les côtes et pourquoi il ne l’aurait pas touché lorsqu’il tapait uniquement sur la vessie. Il semblerait qu’il y ai une ondulation. Cela voudrait-il dire que le poisson résonne demande Térence ? Alors Eric rappelle qu’une côte n’est jamais qu’un os lui-même articulé sur une vertèbre, avec deux ligaments au-dessus, deux ligaments au-dessous. Philippe se demande si ne ressemblerai pas à un instrument de musique. Térence pose la question d’acoustique sous-marine : quelle est la directivité des sons en fonction de leurs fréquences, notamment entre 500 Hz et 2000 Hz ? Eric a lui entendu dire que le son se propageait dans toutes les directions de l’espace dans l’eau. Thomas explique qu’il a observé que le son est plus intense à l’avant, et qu’il est moindre au niveau des oreilles. Lia compare cela aux angles morts que l’on peut avoir en conduisant une voiture.

Une manipulation est proposée pour l’après-midi, avec une carpe. Eric nous propose d’écouter des sons et de voir des dessins.

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