La bioluminescence dans la nature

T’es-tu déjà demandé pourquoi certains animaux brillent la nuit ? Pourquoi les mollusques, les poissons, les champignons, les mammifères et divers organismes vivants brillent-ils ? Ce phénomène est inhérent à de nombreux représentants du monde naturel, à ceux qui vivent dans les rivières, les mers et les océans et aux habitants des forêts.

Aujourd’hui, nous allons parler du monde naturel, de certaines espèces de bactéries, de protozoaires, de poissons, de mollusques, de champignons et d’autres créatures, ainsi que de mammifères. Sveltes et forts avec leurs membres, intelligents avec leur regard, propriétaires de poils épais et duveteux et de belles couleurs sur leur dos, un tel groupe naturel d’animaux que les scientifiques appellent – les mammifères. Les animaux de ce groupe ont des capacités mentales et physiques et de la force, et ils sont uniques grâce à leur éclat brillant dans l’obscurité. Dans l’obscurité profonde de la nuit, au milieu d’une forêt dense d’épicéas, on peut apercevoir l’ombre d’un loup, l’ombre d’un renard, d’un ours et même d’un cerf. Mais en fait, la lueur sur fond de ciel et de forêt, que l’on observe chez les mammifères, ainsi que la lueur des yeux, n’est pas qu’une ombre, les scientifiques interprètent ce phénomène et l’appellent – bioluminescence. Dans la mer Noire et la mer d’Azov, en été, au milieu de la nuit, on peut observer l’éclat magique de l’eau, qui est causé par la bioluminescence de la lumière nocturne d’animaux unicellulaires. Ce phénomène fait briller les masses d’eau telles que les lacs, les mers et les océans si la couche superficielle est remplie de micro-organismes tels que Noctiluca miliaris. Il s’agit en fait d’un phénomène unique, dont nous parlerons ci-dessous.

Ce chatoiement naturel est hypnotisant par sa beauté, sa brillance inégalée et sa lumière éclatante. Le phénomène de la bioluminescence a été découvert par des scientifiques dès le 18e siècle, mais ce n’est qu’au 20e siècle que ce mystérieux mécanisme de brillance et de scintillement a été entièrement révélé. Le scintillement est généré lors de réactions catalysées par des enzymes, en particulier lors de l’oxydation de la luciférine luciférase, c’est-à-dire que le phénomène de luminescence des organismes vivants est appelé – bioluminescence. Dans la nature, dans la grande majorité des cas, ces réactions font intervenir l’adénosine triphosphate. La bioluminescence se produit à la suite de processus biologiques d’oxydation enzymatique impliquant l’enzyme luciférase. Elle est généralement renforcée par l’afflux d’oxygène, souvent induit par la présence de photobactéries. La plupart des organismes bioluminescents émettent une lumière bleue ou verte.

Histoire et recherche sur la bioluminescence

La lueur des organismes vivants dans l’obscurité et le scintillement de la mer la nuit ont été notés dans l’histoire du monde dès les auteurs antiques. Pline l’Ancien, dans son ouvrage « Histoire naturelle », mentionne la luminescence des organismes marins. En tournant les pages des livres de biologie du monde, nous pouvons remarquer que de nombreux scientifiques ont décrit la lueur de la mer. Cependant, l’étude du phénomène de la bioluminescence a commencé en 1668, lorsque le représentant de la pneumochimie – Robert Boyle, à l’aide d’une pompe à vide construite par lui, a démontré que dans de nombreux cas, la lueur disparaît si l’on enlève l’oxygène. En janvier 2021, des scientifiques ont découvert le phénomène de bioluminescence au large de la Nouvelle-Zélande. Ils l’ont observé chez le requin lanterne, le requin lanterne du sud et le requin pointe noire. Ces habitants des océans vivent à des profondeurs de 200 à 1 000 mètres où la lumière du soleil pénètre peu ou pas du tout. Ces requins sont considérés comme les plus grands requins luminescents. Certains mesurent jusqu’à 2 mètres de long.

Pourquoi les animaux brillent-ils ?

Les animaux brillent pour diverses raisons, cela peut être pour la survie et la communication, mais aussi pour la défense. Les calmars des grands fonds utilisent cette lumière pour préserver et protéger leur vie et leurs frontières. Certains poissons se camouflent ainsi de leurs prédateurs, comme le poisson-lanterne. La baudroie des profondeurs utilise sa « baguette scintillante » pour attirer ses proies, mais les lucioles utilisent la lumière pour attirer leur partenaire, où les éclairs uniques agissent comme un leurre, à l’instar du langage animal et du doux ronronnement. Les habitants des océans, et en particulier ces méduses – Aequorea victoria, utilisent la lumière pour se signaler au sein d’un groupe, chez les espèces terrestres, comme les champignons Panellus stripticus, la lueur peut attirer les nuisibles et dissuader les insectes, et ce phénomène permet également aux animaux d’économiser de l’énergie, car il ne nécessite pas beaucoup de ressources. Certains organismes utilisent la bioluminescence pour se camoufler, car ils créent une lumière qui correspond à l’intensité de la lumière venant d’en haut, ce qui les rend moins visibles. Les lucioles, les poissons et invertébrés des grands fonds et les bactéries utilisent ce phénomène, mais il ne faut pas oublier que les yeux des chats brillent grâce à une structure spéciale qui réfléchit la lumière, mais il ne s’agit pas de bioluminescence.

Les yeux des chiens et des chats dans l’obscurité

Les yeux des chats ont une structure complexe et intéressante et cela les aide à voir dans l’obscurité bien mieux que les humains. Ils se caractérisent par une grande cornée et une pupille qui a la capacité de se dilater. La rétine des chats, mais aussi des chiens, comporte un grand nombre de cellules à bâtonnets, qui sont responsables de la sensibilité à la lumière et c’est grâce à cela que les chats et les chiens ont une vision nocturne de haut niveau. Derrière la rétine se trouve une couche unique appelée tapetum lucidum, qui fonctionne comme un miroir réfléchissant la lumière vers les cellules visuelles. La lumière passe à travers la rétine, ce qui augmente la quantité de lumière atteignant les cellules sensibles à la lumière et améliore la vision dans des conditions de faible luminosité. Le tapetum lucidum est la raison pour laquelle les yeux des chats et des chiens brillent la nuit et les gens pensent que ces animaux brillent dans le noir. Cette capacité aide ces « petits prédateurs » à chasser dans l’obscurité. Lorsque la lumière d’une lampe de poche frappe les yeux des chats et des chiens, elle se reflète sur le tapetum et nous voyons de la lumière sortir des yeux.

Grâce à leurs cellules à bâtonnets sensibles à la faible luminosité, les chiens distinguent bien les personnes, les objets quelconques et les mouvements dans l’obscurité. C’est un mythe que le monde dans leurs yeux est noir et blanc, les scientifiques prouvent que ce n’est pas vrai, le monde leur apparaît en nuances de bleu et de jaune. De plus, les scientifiques suggèrent que peut-être les chiens peuvent voir la lumière ultraviolette. Pendant la journée, l’acuité visuelle des mammifères est 3 à 4 fois inférieure à celle des humains, et la nuit, elle est 3 à 4 fois supérieure à celle des humains.

Conclusion

Ainsi, tous les organismes vivants naturels et les animaux, brillent précisément en raison de phénomènes tels que la bioluminescence des organismes naturels et une structure spéciale dans les yeux des mammifères – le tapetum, qui réfléchit la lumière, aide les animaux à mieux voir dans l’obscurité et à briller, en amplifiant la lumière qui pénètre dans l’œil. La lueur est le résultat de la lumière réfléchie, et non de la lueur propre à l’œil.