Bioluminescence : Un spectacle poisson et lumière

Aujourd’hui je vais vous parler de quelque chose d’extraordinaire (pour changer, parce que bon...) ! J'aimerais vous montrer quelque chose que vous ne pourrez plus jamais oublier, mais vous avez pas intérêt à avoir peur du noir ! Donc si tout le monde a un mot de ses parents ou sa carte de membre du COPR (Club des Oufs qui ont Peur de Rien), alors je vous emmène là où la main de l’homme n’a plus pied depuis longtemps…

Cet endroit, c’est l’océan, et plus précisément le bas de la zone photique. Cette zone, nommée d’après le mot grec « photos » signifiant « lumière » (que vous retrouvez dans photosynthèse, photographie, photon…) est la partie de l’océan qui est éclairée par la lumière du soleil. Si on mesure l’intensité lumineuse sous l’eau, on se rend compte que cette zone photique s’étend jusqu’à environ 200 mètres de profondeur en moyenne. Ce qui arrive à la lumière dans cette « couche » d’eau, vous le savez, puisque vous avez tous déjà vu cette pochette d’album quelque part :

biofluorescence-nirvana

Sous l’eau, tout est BLEU !

Je sais parfaitement ce que vous allez me dire, alors pour gagner du temps je vais le dire moi-même : l’eau c’est transparent. Incolore même. Et d’ailleurs, quand vous faites le sous-marin dans votre baignoire, vous vous rendez bien compte qu’il n’y a absolument pas de bleu qui tienne. Mais je ne suis pas fou, et les réalisateurs de Nemo non plus : le milieu sous-marin apparaît bien en bleu, pour une raison très simple que je vais vous exposer ici.

La lumière blanche, comme vous le savez, est polychromatique (« plusieurs couleurs » en grec), c’est-à-dire qu’elle est composée de plusieurs radiations colorées. Ce qui peut être très facilement mis en évidence grâce à un prisme en plexi-glass (schéma ci-dessous).

biofluorescence-prisme

Ces radiations ne se comportent pas toutes de la même façon dans le milieu qu’elles traversent. Dans l’océan par exemple, elles sont absorbées plus ou moins rapidement par les molécules d’eau et le sel dissous. Les radiations les plus absorbées dans l’eau de mer sont celles de couleur rouge et orange, qui ne sont quasiment plus visibles dès 5 mètres de profondeur ! La radiation la moins absorbée est sans surprise la lumière bleue, qui ne disparaît presque entièrement qu’aux alentours de 250 mètres de profondeur. La couleur bleue du milieu sous-marin est donc due à l’absorption rapide par l’eau de mer de toutes les autres radiations colorées.

 

Et maintenant, le plat de résistance !

Parce que je ne vous ai quand même pas fait venir jusqu’ici pour vous expliquer qu’on voit bleu sous l’eau ! Non, si nous sommes ici, c’est pour voir des animaux biofluorescents !

Avec un nom pareil, on s’attend à en prendre plein la vue, et vous ne serez pas déçus : les animaux biofluorescents sont des êtres vivants dont la peau a le pouvoir d’absorber et de réémettre des radiations lumineuses. Dans les grands fonds, c’est la radiation bleue (la seule qui reste), très riche en énergie, qui est absorbée. Elle perd ainsi une partie de son énergie et est renvoyée sous forme d’une radiation moins riche en énergie, comme le vert ou le rouge par exemple.

Récemment, des expéditions sous-marines dans le golfe du Mexique et les récifs coralliens des îles Salomon (océan Pacifique) ont révélé que près de 180 espèces de poissons partageaient cette incroyable propriété. C’est une équipe rassemblée autour de John Sparks et David Gruber, deux ichtyologues (spécialistes des poissons) du Muséum d’Histoire Naturelle de New York, qui a observé toutes sortes de poissons fluorescents : anguilles, hippocampes, raies, requins, dont vous pouvez faire la connaissance dans la vidéo ci-dessous.

 

Mais d’où ça vient ? Et à quoi ça sert ?

Spécifiquement, cette fluorescence est probablement due à une protéine appelée GFP (Green Fluorescent Protein), capable d’émettre une lumière verte quand elle éclairée dans le bleu ou l’ultraviolet. Cette protéine, découverte chez une méduse nommée Aequorea victoria, a depuis été largement utilisée en biologie cellulaire et moléculaire, ce qui a valu un prix Nobel en 2008 à l’équipe qui l’a isolée et popularisée.

Les scientifiques de l’équipe du Muséum de New York veulent maintenant déterminer l’utilité de la biofluorescence pour toutes ces espèces. Et sachant que de nombreuses espèces sont concernées, et que quasiment toutes leurs cellules semblent capables de renvoyer la lumière, ils se doutent qu’on n’est pas biofluorescent juste pour faire joli !

En tous cas, il semblerait que les propriétés lumineuses de la GFP et de ces animaux aient déjà fait leur chemin dans la culture populaire, jusque dans la chambre de Sheldon Cooper, le héros de la série « The Big Bang Theory ».

biofluorescence-sheldon

Et en bonus exclusif international, retrouvez ici l’article original de John Sparks et David Gruber, où vous pourrez trouver une planche présentant quelques poissons fluorescents !

Attention les yeux !

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