20 000 feux sous les mers ou la bioluminescence dans les océans

Des vagues bleues brillant dans la nuit aux petites lanternes scintillant au fond des océans, la nature nous offre de nombreux spectacles lumineux.

Mais savais-tu que ces lumières étaient produites par des animaux ? Sans utiliser de piles électriques, et sans pouvoirs magiques, ils ont la capacité de produire de la lumière. Ce phénomène est appelé « bioluminescence ». Des êtres vivants aussi petits que les bactéries ou aussi gros que le requin peuvent être bioluminescents.

La bioluminescence serait née ... sous l'eau !

La bioluminescence serait née des océans. D’ailleurs, la majorité des espèces bioluminescentes vivent dans les profondeurs de l’océan, les mers ou le long des côtes. Dans les profondeurs obscures, des crevettes, des poissons, des méduses ou des calamars émettent de la lumière. Il faut dire que la lumière de la surface n’atteint pas ces zones profondes. Alors les animaux ont dû s’adapter pour trouver un moyen de « voir » dans l’obscurité. Pour se nourrir, se reproduire, mais aussi communiquer, la lumière est un moyen très efficace. D’ailleurs, les océans sont si vastes qu’il y a fort à parier que la bioluminescence est le moyen de communication le plus développé de la planète.

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Bioluminescence

C’est l’émission de lumière visible par des organismes vivants.

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Et bien patiemment, le crabe va forcer son anémone à se reproduire en la coupant en deux. Un procédé qui lui prend 20 minutes. Les deux morceaux d’anémone se remettront à pousser individuellement dans les pinces du crabe.

La bioluminescence, ou comment la nature fait de la lumière sans prise électrique.

Tu ne trouveras aucune pile électrique dans le corps de la luciole. Ni ampoule LED cachée dans les poissons. Si ces animaux s’illuminent, c’est grâce à une réaction chimique. L’énergie produite lors de cette réaction est libérée exclusivement sous forme de lumière. Ce phénomène s’appelle la bioluminescence.

Cette réaction nécessite 3 éléments. Une protéine (grosse molécule) appelée luciférine, une source d’énergie biologique appelée ATP (adénosine triphosphate), et la luciférase, une autre grosse molécule (enzyme) qui permet à la réaction de se faire. Ensemble, et grâce à l’oxygène, la réaction s’opère pour libérer de la lumière. Il existe différentes sortes de luciférine, mais la réaction est la même chez tous les animaux.

Les animaux bioluminescents peuvent produire leur propre luciférine. C’est le cas des dinoflagellés, un phytoplancton qui produit une lumière bleue sur les rivages. Ceux qui ne la produisent pas l’absorbent par leur nourriture, ou vivent en symbiose avec des bactéries bioluminescentes. Cela signifie que l’animal héberge la bactérie dans l’organe qui produit la lumière. C’est par exemple le cas du calamar ou du poisson-pêcheur.

Une lumière « froide »

Tu as sans doute remarqué qu’une ampoule électrique produit de la lumière, mais qu’elle chauffe également. Cela signifie qu’en même temps que la lumière, de l’énergie est libérée sous forme de chaleur.

Les poissons et crustacés ne chauffent pas quand ils libèrent de la lumière. La réaction chimique à l’origine de la bioluminescence libère 100 % de lumière et pas de chaleur. C’est pour cela que la bioluminescence est aussi appelée « lumière froide ».

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Phytoplancton

Des organismes microscopiques appartenant au règne végétal. Ils vivent en suspension dans l’eau.

À quoi sert cette bioluminescence ?

1. POUR SE CAMOUFLER ET SE PROTÉGER DES PRÉDATEURS

Pour te cacher, tu préfère de tapir dans l’ombre ou dans l’obscurité, là où tes copains ne te trouveront pas. Les animaux bioluminescents, eux, font de la lumière pour se camoufler ! Cela peut te sembler étrange d’émettre dans la lumière quand on souhaite être invisible non ? Si tu veux passer inaperçu auprès de tes prédateurs, tu évites d’attirer l’attention sur toi en scintillant de mille feux. Mais si on étudie le comportement des animaux de plus près, on réalise que c’est une stratégie drôlement efficace.

Par exemple, en émettant de la lumière, les dinoflagellés, des planctons, illuminent leur prédateur. Celui-ci est visible et peut se faire manger par son prédateur. En résumé, pour survivre, les dinoflagellés font en sorte que leur prédateur se fasse dévorer. Malin !

Le vampire des abysses, un céphalopode qui a peu évolué depuis 3 millions d’années et vivant à plus de 500 m de profondeur, exploite une autre stratégie. Au lieu de lâcher un nuage d’encre comme le poulpe, il expulse un nuage de mucus bioluminescent pour distraire ses prédateurs. Ce nuage de lumière peut persister plus de 10 minutes, ce qui lui laisse le temps de prendre la poudre d’escampette.

2. POUR TROUVER SA NOURRITURE

Le poisson pêcheur est l’exemple le plus connu de poisson prédateur utilisant la bioluminescence. Grâce à sa canne à pêche lumineuse juste au-dessus de sa tête, les proies curieuses des profondeurs sont attirées par la lumière bleue qu’il produit, mais elles ne voient pas la mâchoire pleine de dents pointues prêtes à les dévorer.

3. POUR SE REPRODUIRE

Dans l’obscurité des abysses, il convient que mâles et femelles puissent se « voir » et « se plaire » pour se reproduire. L’émission de lumière sous l’eau est donc un moyen efficace pour lui dire: « Hé ho, tu sais que tu me plais toi ? »

4. POUR COMMUNIQUER

Les animaux ne peuvent communiquer comme nous et pourtant il est essentiel de se faire comprendre. Cette communication lumineuse peut aussi les aider lors de la chasse. Par exemple, l’encornet géant, un grand calamar, chasse en bande. Grâce aux signaux lumineux rouges ou blancs qu’ils produisent sur leur peau, ils repèrent non seulement leur proie, mais mettent au point leur stratégie de chasse. Si bien qu’ils ne se disputent pas les mêmes proies ou ne se percutent pas sous l’eau.  

Le savais-tu ?

C’est en étudiant le scintillement des lucioles que le physicien belge Jean-Pol Vigneron (1950 – 2013), ainsi que ses collègues québécois et français, a pu améliorer l’efficacité des lampes LED. Pour y arriver, ils se sont inspirés du motif des écailles de la luciole Photuris, une espèce qui habite en Amérique latine et aux États-Unis. En imitant la nature, ils ont produit une lumière beaucoup plus forte. C’est ce qu’on appelle le biomimétisme.

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Céphalopode

Mollusques carnivores marins munis de tentacules