bioluminescence (Biologie et Anatomie).

bioluminescence (Biologie et Anatomie). 1 PRÉSENTATION bioluminescence, émission de lumière par certaines espèces animales, sans dégagement de chaleur. Cette production de lumière est associée à la transformation d'une molécule-substrat, la luciférine, par une enzyme appelée luciférase. Cette réaction enzymatique nécessite en outre la présence d'adénosine triphosphate ou ATP (liée à la respiration cellulaire) et d'oxygène. Ce phénomène est différent de la phosphorescence ou de la fluorescence, qui sont des phénomènes physiques liés à l'absorption préalable de lumière par un corps (voir Luminescence). 2 ESPÈCES BIOLUMINESCENTES Les espèces bioluminescentes appartiennent, pour la plupart, au monde des bactéries. On rencontre également le phénomène chez certains protozoaires et invertébrés (marins ou terrestres) tels des annélides. Certains algues et champignons peuvent également produire de la lumière par ce type de réaction. En revanche, rares sont les vertébrés, à part un certain nombre de poissons téléostéens (poissons osseux), à être luminescents. Parmi les invertébrés, l'exemple de bioluminescence le plus connu est sans doute celui de la luciole. Cet insecte est capable d'émettre des signaux lumineux avec une fréquence, une durée et même une couleur déterminées, différentes pour chaque espèce. Ces émissions lumineuses, qui proviennent d'un organe spécialisé de l'animal, jouent un rôle important dans la reconnaissance et dans la rencontre des partenaires sexuels. Les lucioles sont certainement l'espèce animale chez qui le contrôle nerveux de la bioluminescence est le plus élaboré. Parmi les êtres vivants luminescents, un certain nombre ne sont pas, en revanche, capables de produire leur lumière eux-mêmes. C'est le cas de certains vers nématodes, ou encore de tous les poissons bioluminescents. Ces espèces vivent en fait en symbiose avec des bactéries bioluminescentes, qui produisent de la lumière sans discontinuer. Les poissons abyssaux, par exemple, peuvent être entièrement luminescents ou posséder de petits organes lumineux. La bioluminescence peut être continue, comme chez les poissons, discontinue et contrôlée par le système nerveux (lucioles) ou liée à une excitation extérieure. C'est le cas, par exemple, des algues unicellulaires luminescentes des mers chaudes, dont on peut voir, la nuit, l'éclat dans le sillage des bateaux. Le passage d'un poisson provoque le même phénomène. 3 RÔLE Si, parmi les groupes animaux bioluminescents, nombreux sont ceux qui évoluent dans l'obscurité, comme c'est le cas des espèces abyssales, beaucoup n'ont pas, cependant, un environnement totalement dépourvu de lumière. Par exemple, un certain nombre de poissons lumineux vivent à faible profondeur, ou encore près de la surface. La bioluminescence n'est donc pas forcément ni dans tous les cas une adaptation à l'absence de lumière solaire. Les rôles probables de la bioluminescence sont multiples : signaux de communication et de reconnaissance (luciole, poissons abyssaux), leurre pour des proies potentielles (les baudroies, par exemple, sont dotées d'une sorte de canne à pêche, qui se termine par une excroissance bioluminescente servant d'appât), défense contre les prédateurs (certains céphalopodes, par exemple, émettent un nuage de lumière à la place de l'encre habituelle), etc. Tous ne sont pas élucidés, et beaucoup semblent être une même réponse adaptative à des problèmes très différents. 4 APPLICATIONS Le phénomène de bioluminescence est utilisé en biologie moléculaire : récemment, il a été possible d'insérer le gène codant pour la luciférase dans le génome d'un plant de tabac, en lieu et place d'un autre gène. Cette manipulation génétique a rendu ces plantes bioluminescentes. Un tel travail de recherche a permis de mieux comprendre les mécanismes qui déterminent l'expression d'un gène. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.