PHOTOGENÈSE, biologie

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Signification du phénomène

Par sa disparité même, la bioluminescence touche aux problèmes biologiques les plus variés. Elle permet souvent de les aborder d'une manière privilégiée.

Dans le domaine cytologique, les organes lumineux présentent d'extraordinaires particularités : la lentille intracytoplasmique des Euphausiacés, les mitochondries élaboratrices de Platyura, les microtubules paracristallins des élytres de Polynoïnae ont été brièvement évoqués ici parmi bien d'autres exemples remarquables. Les modalités cytologiques d'élaboration, de stockage, de mise en présence de produits réactifs peuvent être directement étudiées sur des photocytes, grâce à leur traduction lumineuse.

Les systèmes photogènes offrent aux biochimistes des possibilités uniques d'analyse de mécanismes d'action enzymatique : la structure et la conformation stérique de l'enzyme associée à la molécule émettrice conditionnent la couleur de la lumière émise.

Actuellement, le dosage de l'ATP est couramment effectué au photomètre, en présence d'extraits de lucioles, et celui du calcium par son action sur l'aequoréine.

Dans le domaine physiologique, les organismes lumineux, encore fort mal exploités, posent avec une netteté exceptionnelle des problèmes de rythmes, lents ou brefs, de contrôle hormonal ou nerveux, et de régulation. L'étude sémantique des signaux lumineux constitue l'un des domaines les plus prometteurs des communications animales.

Ces différentes recherches feront sans doute progresser aussi une conception d'ensemble de la bioluminescence. Actuellement, la disparité des réalisations biolumineuses conduit à admettre leur origine polyphylétique. Et pourtant, le phénomène photogenèse est trop répandu pour qu'on ne s'efforce pas de lui trouver une « raison d'être » fondamentale.

J. W. Hastings insiste sur la possibilité d'une fonction proprement biochimique de la bioluminescence, qui mènerait, dans tous les cas, à la formation d'un oxydant de haute énergie, peut-être un oxygène singulet excité.

W. D. McElroy et H. H. Seliger ont imaginé que les premiers organismes vivants étaient anaérobies. Lorsque des traces d'oxygène apparurent sur Terre, elles furent toxiques ; la bioluminescence fut le moyen de réduire cet oxygène, la lumière n'ayant aucun rôle. Le mécanisme, rendu désuet lorsque les organismes se mirent à participer de l'air autant que de l'eau, n'en fut pas moins inscrit dans les potentialités adaptatives. Il resurgit chez les animaux les plus divers, se maintint et se plia aux contraintes des milieux peu à peu explorés, des cohésions spécifiques et sociales. Conditions et adaptations si variées, si éloignées des impératifs originaux qu'il est sans doute vain de chercher actuellement une signification commune aux phénomènes photogènes.

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Pour citer l’article

Jean-Marie BASSOT, « PHOTOGENÈSE, biologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 janvier 2023. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/photogenese-biologie/