La bioluminescence

Magie! Tu es en pleine nuit d’été autour d’un feu de camp, puis soudainement, les mouches à feu s’animent dans le ciel! Tu te croirais dans le merveilleux monde d’Avatar! Cette curieuse capacité de s’illuminer dans le noir qu’ont certains organismes vivants s’appelle la bioluminescence. L’exemple le plus près de nous est sans aucun doute celui de la luciole!  

C’est près de 80 % des espèces marines qui scintillent comme des étoiles dans les profondeurs de la mer! C’est complètement fou! Imagine : c’est plus de la moitié des animaux de l’océan qui émettent de la bioluminescence ou qui sont en association avec des bactéries capables de le faire.  

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Mais pourquoi donc?

Évidemment tu comprendras qu’il s’agit d’une stratégie évolutive qui a permis à de nombreux animaux à tirer avantage de vivre dans un environnement obscur.  

D’une part, la bioluminescence aide tout simplement à éclairer dans le noir! Un peu comme les phares d’une mobylette dans une réserve de ciel étoilé (bref un véhicule qui éclaire très peu dans un endroit où il fait très noir), les organes bioluminescents des animaux marins sont généralement positionnés sur la tête, près des yeux et le long du corps de manière à élargir le champs de vision et faciliter la recherche de nourriture.  

Mais la bioluminescence ce n’est pas seulement pour s’éclairer dans le noir. C’est aussi un moyen de communication fort efficace lorsqu’on vit dans l’obscurité. Ainsi, les séquences lumineuses et les couleurs employées permettent aux espèces de se reconnaitre entre elles. Quant aux mâles et aux femelles de la même espèce, ils émettent des signaux bioluminescents distincts pour signaler leur position ce qui facilite l’accouplement.  

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Parmi les organismes aquatiques qui font usage de la bioluminescence, tu reconnaitras le terrifiant poisson lanterne (aussi appelée la baudroie abyssale)! Celui-ci s’associe à des bactéries lumineuses qui s’installent à l’extrémité d’un appendice en échange de sucre et d’oxygène qu’il leur achemine par son sang. Cette drôle d’ampoule qui brille dans les abysses de l’océan agit comme un leurre et attire les proies les plus curieuses. Un peu à la manière des paupières, une peau sombre se rabat sur la lumière et permet à celle-ci de s’allumer au bon moment. Ça ne donne pas envie de faire une saucette avec lui, n’est-ce pas?  

Dans d’autres cas, cet éclatant phénomène peut servir à se défendre, soit en éblouissant ou en troublant la vision de ses prédateurs. Cela peut se faire en relâchant un fluide bioluminescent par exemple. Certaines espèces peuvent, quant à elles, détacher une partie de leur corps composée de bactéries lumineuses et ainsi induire le prédateur en erreur et prendre la fuite.  

Enfin, certains organismes comme des mollusques, dont le calamar d’Hawaï, en tire avantage pour se camoufler en se confondant avec la lumière de la surface de l’eau. Il s’agit du phénomène de contre-illumination.

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Comment ça marche?

On est d’accord que c’est vraiment weird comme phénomène! Tu dois d’abord savoir que chaque espèce capable de bioluminescence peut y parvenir par le biais d’une réaction chimique personnalisée. Cette réaction peut se produire à l’extérieur ou à l’intérieur de cellules. Lorsque ça se produit à l’intérieur de cellules, ce sont souvent des cellules spécialisées nommées photocytes qui entrent en jeu. Chaque photocyte contient des organites (minis organes) appelés peroxisomes où la réaction chimique se produit.

C’est généralement grâce à la protéine luciférine (allo!) et de l’enzyme luciférase (bonjour!) qu’il y a production de lumière. Lorsque le taux d’oxygène augmente dans les photocytes, la luciférine s’oxyde et émet de l’énergie sous forme de lumière. Cette réaction chimique est toutefois déclenchée avec l’aide de la luciférase, voilà!! C’est donc en contrôlant le taux d’oxygène dans les cellules que la lumière peut s’allumer ou s’éteindre! Brillant! Il faut toutefois mentionner que cette réaction produit une lumière bien vive, mais qui ne produit aucune chaleur, brrrr. Si tu es fan de mythologie, tu peux t’en rappeler en te disant que Lucifer s’est mêlé de la question comme le suggère le nom des deux molécules responsables de cette production de lumière*.  

Bref que ce soit en s’exclamant devant ta lampe à mouche (Ah non! Ça c’est pas pareil!) ou en regardant le spectacle surnaturel de l’eau qui s’illumine au mouvement des vagues (dans ce cas-ci la capacité que des micro-organismes puissent produire ces lueurs bleues sur certaines plages de la planète est complètement fascinante et nous transporte dans un autre monde)… Bienvenue à Pandora!    

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JUSTE POUR VOTRE INFO PARCE QUE C’EST TROP COOL!

Cette entreprise utilise des micro-organismes bioluminescents pour faire de l’éclairage dans des villes pour éventuellement remplacer l’utilisation d’énergie!! On serait VRAIMENT dans Pandora! Et pour ceux qui veulent en apprendre plus tout en s’amusant, découvrez leur jeu sur la bioluminescence!

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NOTES

*Ce n’est qu’un truc mnémotechnique. En réalité, les noms de ces molécules (tout comme le nom du personnage de Lucifer) sont dérivés du mot latin « lucifer » qui signifie « porteur de lumière ».

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Par Joannie, chargée de projet – Estrie

Sources images : Margaret McFall-Ngai, Kevin Key