Le mythe du poisson rouge
On a tous entendu un jour que les poissons rouges avaient une mémoire absolument médiocre. Mais est-ce vraiment le cas?
En fait, cette croyance découle probablement de la pratique cruelle – mais encore légale dans de nombreux pays, qui consiste à enfermer ces poissons dans de petits aquariums, souvent sans élément de distraction. Les poissons adoptent alors un comportement stéréotypé qui consiste à tourner en rond de façon répétée et incessante. Ce genre de comportement est similaire au comportement dit “de cage” qu’on observe chez un grand nombre d’animaux dans les zoos.
En 2001, Culum Brown a exploré les capacités de mémoire à long terme des poissons arc-en-ciel. Les poissons repèrent et mémorisent l’unique sortie dans un filet qui s’abat sur eux, et s’en souviennent encore lorsqu’ils ont testés 11 mois plus tard [1]. L’expérience n’a pas testé si ce souvenir était mémorisé plus longtemps, mais cette période correspond déjà à un tiers de la durée de vie de ces poissons!
Il existe bien d’autres exemples, mais nous allons en détailler un lié à la mémorisation spatiale…
Goby lifestyle
Les gobies sont de petits poissons qui aiment se poser sur leurs nageoires pectorales sur les fond marins. Il existe une grande variété d’espèces, qui se nourrissent principalement de vers, de crevettes et de petits poissons.
Certains vivent en eaux relativement profondes, comme le gobie aux yeux noirs (Coryphopterus nicholsi), qui a fait l’objet d’une étude en 1994 [2]. Dans cette étude, il a été montré que ces poissons possédaient une très bonne mémoire spatiale et mémorisaient la localisation d’un abri sur le fond marin pour échapper à un prédateur.
Mais nous allons nous intéresser aux gobies qui vivent près des rivages et sont donc fortement affectés par les changement occasionnés par la marée.
Certaines espèces choisissent simplement de suivre le mouvement et de s’éloigner lorsque la mer se retire, histoire d’avoir toujours une certaine quantité d’eau au-dessus de leurs têtes, tandis que d’autres sont plutôt sédentaires et vont rester sur place, dans les petites flaques qui restent ça-et-là une fois la mer partie.
Vous savez, les sortes de petites piscines au bord de la mer, dans lesquelles vous aimiez vous baigner quand vous étiez enfant… Mais en format encore plus petit.
Des chercheurs ont étudié le phénomène depuis pas mal de temps : comment ces petits poissons s’y prennent-ils pour mémoriser l’emplacement des futures flaques et s’y réfugier avant que le niveau ne baisse trop bas, et éviter ainsi de finir échoué?
Des performances de mémorisation inattendues
Déjà en 1951, Aronson avait étudié le phénomène chez les gobies du type bathygobius soporator.
En créant un fond artificiel à la topographie variable, et en faisant varier le niveau d’eau dans le bassin, le chercheur simulait la montée et la descente de la marée [3].
Lorsqu’ils avaient eu droit à un temps d’exploration à “marée haute”, la nuit précédente, les poissons étaient capables de mémoriser le relief du fond marin et de choisir stratégiquement une flaque où se domicilier le temps que la mer monte de nouveau.
Jusque là, on pourrait penser qu’il s’agit simplement du hasard, ou que les gobies ont simplement retenu un emplacement sur le fond marin.
Mais ce n’est pas le cas.
Aronson a utilisé un bâton pour déranger les gobies dans les petite piscine naturelle (sans les toucher), simulant ainsi la présence d’un prédateur. Les gobies ont un moyen simple de remédier à cette situation : ils sautent et atterrissent dans une autre flaque.
Sauf qu’il leur est impossible de voir où se trouvent les autres flaques puisqu’ils sont eux-même piégés dans l’une d’elles.
Si les gobies n’ont pas eu droit à un tour d’observation à marée haute, ils sautent un peu au hasard et finissent souvent par se retrouver à l’air libre, échoués lamentablement à côté de leur objectif.
Mais lorsqu’ils ont pu observer l’intégralité du fond marin avant que le niveau de l’eau ne baisse, leur précision passe de 15% à 97%.
Les gobies sont ainsi capables de sauter de flaque en flaque, jusqu’à retourner dans la mer si nécessaire.
Dans une seconde étude effectuée en 1971 [4], Aronson a montré que les gobies retenaient la topographie du fond marin après un séjour en aquarium de 40 jours dans lequel le niveau de l’eau est stable. Il n’y a aucun indication que cette durée serait la limite maximale de mémorisation.
Les gobies sont donc doués de “cognitive mapping“, c’est à dire qu’ils peuvent se représenter mentalement et mémoriser à long terme des informations sur leur environnement spatial.
Des gobies plus talentueux que d’autres
En 2014, White et Brown [5] se sont penchés sur les capacités de mémorisation spatiale de 4 espèces de gobies : 2 espèces “nomades” qui suivent la marée dans les fonds sableux, et 2 espèces “sédentaires” qui préfèrent rester dans nos fameuses piscines à marée basse, dans les rochers.
Les résultats sont clairs : les espèces de gobies qui ont l’habitude de gérer la marée apprennent immédiatement dans quelle flaque se cacher, tandis que les autres se trompent sans cesse et semblent avoir beaucoup de difficultés à apprendre.
Ceci s’explique par le fait que les gobies des fonds sableux n’ont pas pour habitude de chercher à se réfugier, et peut-être aussi par le fait que leur mémoire à long-terme est moins performante que celle de leurs cousins des fonds rocheux.
Comment se repèrent-ils?
Enfin, les chercheurs ont voulu savoir si les gobies des fonds rocheux utilisaient des repères visuels pour retrouver leur piscine de prédilection.
Un rocher a été placé à côté de la piscine n°1 pendant les premiers 10 essais.
Les chercheurs l’ont ensuite malicieusement déplacé, et ont constaté sans trop de surprise que certains gobies se trompaient de piscine, avant de réapprendre la nouvelle topographie du lieu et remonter à un taux de réussite proche de 100%.
Certains gobies n’ont cependant pas été gênés par le déplacement du rocher, probablement parce qu’ils avaient pris d’autres points de repère (agencement géométrique des piscines, courant, profondeur…).
Les gobies utilisent donc des points de repères visuels pour s’orienter.
Proportion des gobies choisissant la bonne piscine, avant et après déplacement du rocher de référence. Les deux espèces vivant sur les fonds rocheux habitués à la marée ont des lignes continues, les deux espèces se déplaçant dans les fonds sableux des lignes en pointillés. 
Pourcentage des gobies choisissant la bonne piscine avant et après déplacement du rocher de référence. White et Brown, 2014
En bref
- Certains gobies mémorisent la topographie de leur lieu de vie sur le long terme
- Les contraintes environnementales et le mode de vie semblent pousser les gobies à développer de telles capacités
- Ces compétences de mémorisation et de représentation dans l’espace soit probablement liées à des différences génétiques entre les espèces.
- Des poissons de la taille de votre petit doigt sont capable de mémoriser des surfaces proportionnellement gigantesques et de savoir où se trouvent les autres piscines pour retourner dans la mer en sautant… Respect.
