Uimarakon , tai kaasu virtsarakon , näyttää kuten ohutseinäinen pussi on täytetty kaasulla . Se on luisten kalojen elin , se määrittää syvyyden, jolla kala kelluu vedessä, ja antaa siten sen liikkua haluamallaan syvyydellä säätämällä tiheytensä sen veden tiheyteen , jossa se elää.
Se oli pitkään ajatellut, että aikana kehitys näiden kahden elimen kollegansa , uimarakon tiettyjen kalojen sarcopterygians johti muodostumiseen keuhkoissa primitiivisen joiden lungfish ja tetrapods peritty. Useat biologit ja paleontologit kyseenalaistavat tämän version ja väittävät, että itse asiassa keuhkot ovat kehittäneet uimarakon. Itse asiassa se on todennäköisesti läsnä yhtenevät tavalla teleosts ja chondrosts , mutta ei pohjapinta actinopterygians ( Polyptera , lépisostées ...) eikä minkään sarcopterygians. Siksi parsimonian periaate merkitsee keuhkojen evoluutiota kohti uimarakkoa eikä päinvastoin.
Uimarakon on pullistuma on ruokatorveen . Se sijaitsee vatsan ja kalan alla selkärangan .
Tämä sisäinen pussi johtuu invaginaatiolla ruokatorven aikana embryogeneesi . Se on alun perin liitetty ruokatorveen pneumaattisella kanavalla, joka joko jatkuu aikuisikään ( fysostomikalat : esimerkiksi karppi , silli , sampi jne.) Tai hävitetään aikuisilla ( fyysisen kalan kalat : kehittyneet teleostit ).
Tämä pussi on täynnä happea , hiilidioksidia ja typpeä . Seoksen koostumus vaihtelee lajista ja syvyydestä riippuen. Jotkut kalat imevät ilmaa kontrolloidakseen virtsarakossa olevan kaasun määrää (fysostomikaasurakko); päinvastoin, he voivat vapauttaa kaasua nopeasti uimarakosta saman kanavan kautta. Muut kalat säätelevät virtsarakossa olevan kaasun määrää fysikaalisilla ja kemiallisilla prosesseilla (fysoklistinen kaasurakko). Uimarakko ei siis ole täynnä ilmaa, vaan ilman ja kaasujen seosta, joka vaihdetaan kalan veren kanssa. Nämä vaihdot kulkevat verisuonten verkon läpi, jotka toimittavat uimarakon seinän.
Veden pohjassa elävillä kaloilla ei ole uimarakkoa. Hait ovat myös kalaa ilman uimarakon ja tulee aina uida ei vajoavat pohjaan. Heidän luurankonsa on kuitenkin valmistettu vähemmän tiheästä rustosta kuin vesi, joten heillä on vähemmän vaikeuksia ylläpitää itseään kuin jos he olisivat luita.
Kalan massakeskipisteen sijainti suhteessa kellukeskipisteeseen vaikuttaa kalan vakauteen veden virtauksessa.
Monissa kaloissa uimarakko on selvästi syrjässä (alaspäin) kalan painopisteestä, mikä edistää dynaamista tasapainoa, joka kuluttaa enemmän energiaa, mutta mahdollistaa vilkkaammat ja hallitummat liikkeet. Kalaa ei ole passiivisesti "ripustettu" sisäisestä kellukkeesta.
Puhumme nolla noste kun kala on tilassa painottomassa vedessä. Se voi sitten ruokkia, paeta saalistajia, lisääntyä jne. Jos hän ei pystyisi ylläpitämään nollan kelluvuutta, hänen olisi käytettävä liikaa energiaa uimiseen pysyäkseen samalla syvyystasolla. Näin se voi pysyä yhdessä paikassa lähes ilman evän liikettä.
Kaloilla on erilaisia tekniikoita nollakellon ylläpitämiseksi. Jotkut poistavat massaa luita ja lihaksia, joita on vaikea kantaa, ja toiset käyttävät uimarakkoa säätääkseen kelluvan tasonsa.
Kun kala laskee, paine pienentää virtsarakon kokoa. Kun kala nousee pintaan, vedenpaine laskee, kaasu laajenee ja kalan virtsarakon määrä kasvaa.
Kun kalan virtsarakon koko muuttuu, niin kalan tilavuus muuttuu. Paine vähentää sen tilavuutta, mikä tarkoittaa, että sen keskimääräinen tiheys kasvaa ja kelluvuus vähenee. Kun kala tulee pinnalle, sen keskimääräinen tiheys pienenee ja kelluvuus kasvaa.
2000 metrin syvyydessä, veden paine rakon vähentyneen 1/200 th sen tilavuudesta pintaan. Virtsarakon sisältämä kaasu on 200 kertaa tiheämpi, joten kelluvuus on melkein nolla. Kalat voivat kuitenkin kehittyä kaksinkertaisella syvyydellä, kun taas virtsarakon kaasu, jonka paine on yli tonni / cm 2 , on vastapainona veden painolle.
PullistuaVatsa tapahtuu, kun kala nousee pinnalle liian nopeasti. Tosiasiassa on taannehtiva vaikutus: kun kala nousee, paine laskee; tämä saa uimarakon täyttymään ja lisää kalojen kelluvuutta, mikä yleensä saa ne nousemaan vielä nopeammin. Jos prosessi haihtuu, jos kala ei onnistu vähentämään virtsarakon määrää riittävän nopeasti, se voi repeytyä, mikä tappaa (joko verenvuodolla tai uupumuksella joutumatta uimaan, jotta se ei uppoaisi).
Näemme usein kuolleita kaloja kelluvan vatsan kanssa ilmassa. Tämä osoittaa, että näiden kalojen kelluntakeskus on painopisteen alapuolella: ne eivät kellu kuin ilmalaiva, jonka massa on alle, vaan pikemminkin kuin ilmapalloon istuva tasapainottaja.
Tämä epävakaa sijoittelu vaatii pienen jatkuvan tasapainon ponnistelua, mutta se lisää kalojen hämmästyttävää ohjattavuutta, että yksi evätaivutus riittää suunnan vaihtamiseen.
Liian nopea nousu (esimerkiksi verkossa) voi häiritä uimarakon toimintaa.
Infektiot (virus- tai bakteeri-infektiot) voivat häiritä uimarakon toimintaa, mikä voi aiheuttaa vakavia seurauksia kaloille. Jotkut loiset kohdentavat tämän elimen heidän elämänvaiheessaan, näin on Anguillicola crassus , Eurooppaan tuotu loinen, joka vaikuttaa Euroopan ankeriaskantojen voimakkaaseen ja nopeaan vähenemiseen.
Jotkut kalat, kuten Ginglymodes, käyttävät uimarakkoaan hengityksen apuelimenä pussin verenkierron ansiosta. Siten "primitiivisten" keuhkojen rooli kidusten suuntaisesti .
Uimarakon kallonosan ympärillä olevien lihasten korkeataajuinen supistuminen antaa mahdollisuuden tuottaa ääniä (ahdistuksen, metsästyksen huutoja lisääntymiskauden aikana), jotka saavat virtsarakon värisemään 109: ssä 800: sta tunnetun aikuisen perheestä. teleost kala . Virtsarakko toimii värähtelyjäsenenä (ei kuulostava lauta, joka voisi saada kalat ajattelemaan rupikonna Porichthys (in) ), kuten Lean- perheessä, Triglidae- perheessä tai punaisen vatsan piranhassa, joka huutaa samanlainen kuin haukkuminen.
Uimarakon läsnäolo ja koko vaikuttavat vesieliöiden aiheuttamaan äänen diffuusioon ja kalojen palauttaman kaiun (signaalin) tyyppiin, kun ne ovat luotaimen (kaikuluotaimen) kentällä ; uimarakon koko, muoto ja tilavuus ovat jopa tärkein tekijä (suhteessa kalan pituuteen tai käyttäytymiseen); ja "uimarakon kulma suhteessa tulevaan ääniaalloon vaikuttaa sironnan amplitudiin kaikilla taajuuksilla. Kalojen takaisinsironnan mittaukset uimarakoilla ovat suhteellisen vankat, kun kalojen pituuden ja akustisen taajuuden aallonpituuden suhde on 2-10. Kun tämä suhde kasvaa, Kaikujen amplitudi riippuu yhä enemmän rakon näkökulmasta ja saavuttaa enintään, kun jälkimmäinen on kohtisuorassa akustisen aaltorintaman kanssa ” .
Joidenkin kalojen rakkoja käytettiin kerran korkealaatuisen kalaliiman tuottamiseen .