Vous connaissez sans doute déjà la baudroie des abysses ou la luciole, deux espèces capables d’émettre de la lumière. Loin d’être deux exemples isolés, la nature regorge d’autres organismes bioluminescents. Des sombres abysses aux grottes obscures en passant même par la terre ferme… Voyons ensemble ce qu’est la bioluminescence et quels organismes en font usage.
À l’origine de la bioluminescence : une réaction chimique
Pour commencer, qu’est exactement la bioluminescence ? Ce terme désigne une lumière produite par un organisme vivant (animal, plante, champignon, micro-organisme…). L’organisme en question peut soit produire sa lumière lui-même ou bien abriter des bactéries qui en produisent. Dans ce dernier cas, on peut parler de symbiose entre les organismes et les bactéries. La bioluminescence ne doit pas être confondue avec la fluorescence ou la phosphorescence. Celles-ci nécessitent une absorption préalable de la lumière, ce qui n’est pas le cas de la luminescence.
Selon les organismes, le mécanisme derrière la bioluminescence diffère. Il peut se faire à l’intérieur des cellules de l’organisme ou bien en dehors. Il peut impliquer ou non des bactéries. Cependant, il repose sur une base commune. Il implique un substrat, la luciférine, qui s’oxyde en présence d’une enzyme, la luciférase. Le substrat désigne la molécule qui est transformée par une réaction impliquant une enzyme. Une enzyme est une protéine qui catalyse, c’est-à-dire qui accélère, une réaction chimique. C’est cette oxydation de la luciférine qui permet l’émission de photons et donc de lumière.
Ces organismes qui s’illuminent dans l’obscurité
Si la bioluminescence n’est pas une généralité dans le monde vivant, elle existe tout de même chez un grand nombre d’espèces appartenant à des groupes variés. Une étude publiée en 2017 a montré que pas moins de 76 % des organismes marins observés par l’équipe de recherche étaient capables de bioluminescence. Dans le groupe des Cnidaires, un embranchement comprenant les méduses, les anémones et les coraux, ce pourcentage montait même jusqu’à presque 100 % ! De nombreuses espèces de poissons, et même des requins, sont également capables d’émettre de la lumière. En eaux douces en revanche, les organismes bioluminescents n’existent presque pas. Latia neritoides, un petit mollusque endémique des ruisseaux de la Nouvelle-Zélande, fait tout de même exception.
Sur la terre ferme les exemples sont également plus rares, mais pas inexistants. Les plus connus sont sans doute les lucioles. Ces insectes coléoptères en déclin forment une vaste famille dont presque tous les représentants peuvent émettre de la lumière. Dans les organismes terrestres, on peut citer sinon certains champignons, eux aussi capables d’émettre de la lumière.
La bioluminescence : pour quoi faire ?
Si pour nous la lumière a un rôle évident, à savoir nous rendre la vision possible dans l’obscurité, chez les organismes bioluminescents c’est rarement son rôle. Les animaux qui vivent en milieux obscurs sont souvent adaptés à ceux-ci, possédant une vision ou d’autres sens qui leur permettent d’y pallier. Mais alors, à quoi leur sert-il de briller dans le noir ?
Les raisons sont multiples. Chez les lucioles, les signaux lumineux émis jouent un rôle dans la reproduction, en attirant de potentiels partenaires.
Chez d’autres organismes, bien que cela puisse paraître contre-intuitif, émettre de la lumière peut permettre de se cacher. La bioluminescence peut également jouer un autre rôle protecteur contre les prédateurs. C’est le cas chez certaines crevettes qui peuvent cracher un liquide luminescent sur les yeux de leurs prédateurs pour les éblouir et les distraire le temps de s’enfuir. Enfin, la lumière émise peut aussi attirer les proies, comme c’est le cas chez la baudroie des abysses.
La bioluminescence n’a pas fini de captiver et de livrer tous ses secrets. Car si nous connaissons déjà un grand nombre d’espèces luminescentes, notamment dans le milieu marin, d’autres restent sans doute à découvrir. Dans les abysses notamment, difficiles à explorer. Il nous reste également à comprendre certains mécanismes et comportements associés à la bioluminescence.
