PHOTOGENÈSE, biologie

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Contrôle et rôle des émissions lumineuses

Les bactéries, les champignons, les Phengodes luisent continuellement dans des conditions physiologiques normales. Phengodes, cependant, modifie l'intensité de sa lumière, selon un rythme nycthéméral qui persiste plusieurs jours même dans une obscurité expérimentalement prolongée. Beaucoup d'animaux, en revanche, ne réagissent lumineusement qu'à une excitation externe. C'est probablement la contraction du siphon de la pholade qui provoque la vidange des cellules glandulaires aboutissant à la formation du mucus lumineux.

La lumière inhibe souvent l'aptitude à la bioluminescence. Le cas des Péridiniens qui ne brillent que la nuit est très net à cet égard.

L'existence d'un contrôle nerveux dans l'émission est certaine chez les Euphausiacés, plusieurs Poissons à luminescence glandulaire et les lucioles. C'est probablement chez ces dernières que ce contrôle atteint son plus haut degré de précision. Les lucioles émettent en effet des éclairs dont les caractéristiques de durée et d'intensité sont spécifiquement définies : on peut identifier telle ou telle espèce par la « signature » de son signal sur l'écran d'un oscilloscope relié à un photomultiplicateur. La transmission est adrénergique.

Les bactéries lumineuses symbiotiques luisent constamment. Il est possible que l'hôte puisse faire fluctuer l'intensité de la lumière en modifiant le milieu de culture qu'il sécrète, ou l'apport d'oxygène. Mais les contrôles les plus extraordinaires sont réalisés par les deux genres de Poissons Anomalopidés qui cohabitent dans les récifs de la mer de Banda. Anomalops éteint ses photophores sous-oculaires en les faisant pivoter de 1800 sur leur axe, ce qui fait apparaître le fond pigmenté et opaque des organes. Photoblepharon oblitère ses feux grâce à un mécanisme tout différent, surprenant paradoxe évolutif : c'est une paupière mobile qui recouvre l'organe lumineux fixe.

Les rôles de la bioluminescence ne sont pas moins variés. Mais ce domaine du comportement reste très mal connu. L'usage des photophores comme lanterne éclairante ne peut être généralement retenu. L'intensité des émissions est toujours faible ; il est douteux que les Euphausiacés, les Stomiatoïdés puissent voir les émissions de leurs propres appareils lumineux, à optique élaborée : la lumière est projetée hors du champ de vision. Il est plausible de considérer que l'escha des Cératidés, frétillant devant la gueule, comme chez la baudroie, leurre des proies. Le nuage lumineux émis par des calmars (d'autres lâchent de l'encre) ou des crevettes en cas d'alerte sert sans doute d'écran protégeant la fuite. Les élytres lumineuses qu'une Annélide Polynoïnae abandonne et la traînée vermiforme laissée par Cypridina peuvent détourner un prédateur. Chez beaucoup d'animaux bathypélagiques (poissons, crustacés) qui vivent dans une zone où pénètre encore une très faible lumière solaire, les photophores sont préférentiellement localisés ventralement. On considère qu'un camouflage « anti-silhouette » est ainsi réalisé ; vu par-dessous, un animal se projette comme une ombre sur fond clair ; l'allumage de ses photophores atténue le contraste. Le bénéfice procuré par la lumière reste bien souvent énigmatique dans le cas notamment des pholades et autres sédentaires, des bactéries, des champignons.

Il existe plusieurs cas où, incontestablement, les émissions lumineuses ont valeur de signaux susceptibles d'induire un comportement. Cette interprétation est probable en ce qui concerne les Myctophiidés, aux constellations spécifiques de photophores ; elle est sûre chez les Syllidiens, dont la lumière émise au seul moment de la pariade oriente les danses, et est parfaitement démontrée dans le cas des lucioles : les signaux permettent la reconnaissance spécifique et sexuelle. Chaque espèce possède un ensemble signal-réponse, rigoureusement caractéristique. Un mâle de la luciole américaine, Photinus pyralis par exemple, émet un éclair. Une femelle y répond, après trois secondes de délai, d'un signal plus long. Le mâle vole vers elle, s'arrête, émet un nouveau signal dont la réponse le réoriente et poursuit ainsi son approche, comme aimanté, jusqu'à rejoindre sa partenaire. Il est aisé, avec une lampe de poche et à condition de respecter les trois secondes de délai, de leurrer les mâles. Comme les chants d'oiseaux ont leurs « patois régionaux », les signaux spécifiques des lucioles peuvent varier d'une vallée à l'autre. Ces d [...]

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Pour citer l’article

Jean-Marie BASSOT, « PHOTOGENÈSE, biologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 février 2023. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/photogenese-biologie/