Étude pluridisciplinaire du mécanisme producteur de sons chez Neogobius melanostomus et comparaison avec Gobius paganellus

Abstract

Résumé Titre : Étude pluridisciplinaire du mécanisme producteur de sons chez Neogobius melanostomus et comparaison avec Gobius paganellus Par : Anne-Sophie Zaffuto, année académique 2025-2026 Promoteur : Eric Parmentier Encadrante : Louise Eche Laboratoire : Laboratoire de Morphologie Fonctionnelle et Évolutive Les Gobiidae figurent parmi les familles de poissons les plus étudiées en bioacoustique. Pourtant, malgré la diversité des sons décrits, leurs mécanismes de production restent encore peu connus. L’hypothèse actuellement la mieux étayée repose sur un mécanisme cranio- pectoral impliquant le levator pectoralis, dont le rôle dans la production sonore a été démontré expérimentalement chez Gobius paganellus. Cette étude vise à approfondir les connaissances sur la production sonore et à investiguer le mécanisme de production de sons chez Neogobius melanostomus. Gobius paganellus a également été étudié afin de permettre une comparaison entre les deux espèces. Les sons enregistrés chez N. melanostomus présentent des caractéristiques globalement comparables à celles précédemment décrites pour l’espèce. Les nouvelles données anatomiques, histologiques et cinématiques suggèrent une implication du levator pectoralis, et plus particulièrement du levator pectoralis pars medialis (LPM). Parmi les muscles examinés, le LPM réunit le mieux les caractéristiques associées aux muscles soniques rapides, avec notamment des myocytes de faible surface, des sarcomères étroits, ainsi qu’un réticulum sarcoplasmique relativement développé et des mitochondries relativement abondantes ; ces caractéristiques sont globalement plus marquées chez G. paganellus. Chez N. melanostomus la production sonore est systématiquement associée à des vibrations de la région cranio-pectorale. La contraction du LPM pourrait ainsi entraîner la mise en mouvement de la ceinture pectorale, mais le fonctionnement mécanique précis du système et les structures assurant le rayonnement du son restent à déterminer. Ces résultats sont cohérents avec les mécanismes décrits ou proposés chez G. paganellus et Pomatoschistus pictus et renforcent l’hypothèse que ces trois espèces partagent un mécanisme cranio-pectoral commun, dont le fonctionnement pourrait varier d’une espèce à l’autre. Des études complémentaires seront nécessaires pour confirmer l’implication fonctionnelle du levator pectoralis et préciser le fonctionnement interne de ce mécanisme.

Abstract Title : Multidisciplinary study of the sound-producing mechanism in Neogobius melanostomus and comparison with Gobius paganellus By : Anne-Sophie Zaffuto, academic year 2025-2026 Supervisor : Eric Parmentier Co-supervisor : Louise Eche Laboratory : Functional and Evolutionary Morphology Gobiidae are among the fish families most extensively studied in bioacoustics. Yet, despite the diversity of sounds described, their sound-production mechanisms remain poorly understood. The currently best-supported hypothesis involves a cranio-pectoral mechanism involving the levator pectoralis muscle, whose role in sound production has been experimentally demonstrated in Gobius paganellus. This study aims to further our understanding of sound production and to investigate the sound-producing mechanism in Neogobius melanostomus. Gobius paganellus was also studied to enable comparison between the two species. The sounds recorded in N. melanostomus show characteristics broadly comparable to those previously described for the species. New anatomical, histological, and kinematic data suggest the involvement of the levator pectoralis, and more particularly the levator pectoralis pars medialis (LPM). Among the muscles examined, the LPM best exhibits the characteristics associated with fast sonic muscles, including myocytes with a small cross-sectional area, narrow sarcomeres, a relatively well- developed sarcoplasmic reticulum, and relatively abundant mitochondria; these characteristics are generally more pronounced in G. paganellus. In N. melanostomus, sound production is consistently associated with vibrations of the cranio-pectoral region. Contraction of the LPM could therefore cause movement of the pectoral girdle, but the precise mechanical operation of the system and the structures responsible for sound radiation remain to be determined. These results are consistent with the mechanisms described or proposed in G. paganellus and Pomatoschistus pictus and strengthen the hypothesis that these three species share a common cranio-pectoral mechanism, whose functioning may vary among species. Further studies will be required to confirm the functional involvement of the levator pectoralis and to clarify how the mechanism work internally.