Les Poissons sont un peu comme les oiseaux ou les insectes volants: ils ont des mécanismes intégrés qui leur permettent de se déplacer de haut en bas et d’un côté à l’autre dans leur environnement. Mais les méthodes qui permettent aux poissons de le faire sont plus proches des principes derrière les machines volantes artificielles que des méthodes de vol naturelles. La plupart des poissons montent et coulent dans l’eau de la même manière qu’un ballon rempli d’hélium ou qu’une montgolfière monte et coule dans l’air.

Pour voir comment cela fonctionne, vous devez comprendre les différentes forces à l’œuvre dans l’air et sous l’eau., Bien que ces environnements nous semblent très différents, l’eau et l’air sont en fait très similaires. Les deux sont des fluides, des substances de masse mais sans forme., Sur la Terre, un objet immergé dans un fluide (comme un poisson ou d’une personne) les expériences de deux grandes forces:

la Flottabilité est causé par une différence de pression de fluide à différents niveaux dans le fluide., Les particules aux niveaux inférieurs sont poussées vers le bas par le poids de toutes les particules au-dessus d’eux. Les particules aux niveaux supérieurs ont moins de poids au-dessus d’eux. Par conséquent, il y a toujours une plus grande pression en dessous d’un objet qu’au-dessus, de sorte que le fluide pousse constamment l’objet vers le haut. (Pour en savoir plus sur la force de flottabilité, lisez Comment fonctionnent les montgolfières.)

La force de flottabilité d’un objet est égale au poids du fluide déplacé par l’objet. Par exemple, si vous immergez un pot à lait vide d’un gallon dans une baignoire, il déplace un gallon d’eau., L’eau dans la baignoire puis pousse sur le pot avec un peu plus de 8 livres de la force, le poids d’un gallon d’eau. Un objet avec un plus grand volume est poussé vers le haut avec une plus grande force car il déplace plus de fluide. Bien sûr, si l’objet est plus dense (et donc plus lourd) que l’eau, peu importe la quantité d’eau qu’il déplace — il coulera toujours.

pour monter, un poisson doit réduire sa densité globale en augmentant son volume sans augmenter significativement sa masse. La plupart des poissons le font avec quelque chose appelé une vessie natatoire., Une vessie natatoire n’est qu’un sac extensible, comme un poumon humain. Pour réduire sa densité globale, un poisson remplit la vessie d’oxygène recueilli dans l’eau environnante via les branchies. Lorsque la vessie est remplie de ce gaz oxygéné, le poisson a un plus grand volume, mais son poids n’est pas considérablement augmenté. Lorsque la vessie est dilatée, elle déplace plus d’eau et éprouve donc une plus grande force de flottabilité. Lorsque la vessie est complètement gonflée, le poisson a un volume maximum et est poussé à la surface., Lorsque la vessie est complètement dégonflée, le poisson a un volume minimum et coule au fond de l’océan. Pour rester à un niveau particulier, un poisson remplit sa vessie au point où il déplace un volume d’eau qui pèse ce que le poisson pèse. Dans ce cas, les forces de flottabilité et de gravité s’annulent et le poisson reste à ce niveau.

la plupart des poissons montent et coulent en utilisant cette méthode, mais pas tous. Certaines espèces n’ont pas besoin d’une vessie natatoire parce qu’elles passent toute leur vie à écumer le fond de l’océan., D’autres poissons, tels que les raies et les requins, montent et descendent en se propulsant vers l’avant. Tout comme dans un avion, le mouvement du fluide sous les nageoires crée une portance qui pousse le poisson vers le haut.