Sombre clair foncé clair
2005/12/01 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Pour survivre dans le règne animal, un point d'exhibitionnisme est nécessaire. Chaque espèce a ses propres critères de beauté, car les macaques n'ont qu'à voir avec l'exaltation du serpent nu et la fierté qu'ils montrent, mais, au-dessus de l'opinion que les autres animaux peuvent avoir sur ces critères, les stratégies sont utiles dans tous les cas.
Les gens qui vivent en mer ouverte ont développé tout au long de l'évolution des stratégies complètement différentes des autres. L'émission de vibrations et de signaux chimiques sont quelques-uns des plus utilisés, mais il y a une autre stratégie: la bioluminescence. Certains animaux créent de la lumière pour s'éclairer eux-mêmes afin que les gens de l'espèce puissent les trouver dans l'obscurité, attirer leurs proies ou chasser leurs ennemis. En fin de compte, l'existence d'une lampe de poche propre permet de nombreuses options, non seulement pour courtiser.
La bioluminescence est une stratégie complexe et coûteuse, de sorte que seuls quelques animaux terrestres l'utilisent. En mer, cependant, il est très utile et est utilisé par 90% des animaux qui vivent à des profondeurs comprises entre 200 et 1000 mètres. En fait, la plupart des animaux terrestres vivent à la surface, très proches les uns des autres ; d'une certaine façon, nous nous déplaçons en deux dimensions. Mais comment trouverez-vous les poissons qui vivent en mer ouverte et à une distance incroyable? La clé est dans la lumière.
Lumière froide froide
Dans le cas des plantes, il est fascinant de leur capacité à obtenir et à vivre l'énergie que par les rayons solaires. La lumière leur donne vie, ils n'ont pas besoin de stratégies métaboliques complexes comme les animaux. Mais il est encore plus surprenant de constater que de nombreux êtres vivants peuvent faire le chemin contraire à la photosynthèse : ils utilisent de l'énergie et produisent de la lumière. Comme une ampoule, mais d'une manière beaucoup plus efficace, presque 100% d'efficacité.
Il est facile de détecter la perte d'énergie d'une ampoule, qui, si elle est touchée après un moment d'allumage, se trouve très chaud jusqu'à presque brûler les doigts. En bref, une partie importante de l'énergie qui est canalisée pour que les fils de l'ampoule brillent est perdue sous forme de chaleur; seulement 30% de l'énergie devient lumière. Cependant, les êtres vivants bioluminescents convertissent toute l'énergie chimique en lumière. Ils produisent de la lumière froide.
Le monde en bleu vert
A tous ces êtres vivants donne la lumière un composé appelé Luziferina. De nombreux types de luciférine ont été observés, mais ils utilisent tous le même mécanisme chimique pour produire de la lumière. Comme tous les processus liés à l'émission et la réception de lumière dans la nature, les luciphères jouent avec des électrons. Le processus est conduit par une enzyme appelée Luziferasa, qui est oxydé tout en étant excitée. Les électrons gagnent de l'énergie dans ce processus et en retournant à leur état d'énergie d'origine et se détendre libèrent le photon, c'est-à-dire la lumière.
La lumière est toujours visible. En fait, la structure moléculaire de toutes les lucifériennes est formée d'anneaux aromatiques, caractérisés par le saut énergétique que doivent donner les électrons pour se détendre, équivaut à l'énergie de la lumière visible.
Cependant, malgré la lumière visible, le spectre des lumières que l'on voit dans la mer est très large et, dans une large mesure, la structure même de la luciférienne délimite la couleur de la lumière résultante. Un espacement spectral de violet à rouge violet, bleu, vert, jaune, orange ou rouge.Les couleurs dominantes sont le bleu et le vert. C'est une lumière qui a une longueur d'onde dans le spectre entre 470-490 nanomètres. Il est possible que la couleur bleue soit la plus avantageuse du point de vue évolutif, car l'eau de mer est particulièrement transparente à la lumière bleue et, par conséquent, c'est la longueur d'onde la plus appropriée pour que la lumière atteigne n'importe où dans la mer ; elle va plus loin que n'importe quelle autre couleur.
Mais la complexité de la bioluminescence ne s'arrête pas là. De nombreux animaux, en plus des cellules génératrices de lumière de base, ont développé des structures optiques complémentaires et très complexes : parfois pour émettre plus de lumière ; parfois ils agissent comme écrans réfléchissants pour pouvoir diriger la lumière vers une direction donnée ; de même que dans les lanternes, il y a aussi des structures de mise au point et/ou estomper le rayon de lumière ; et finalement, des filtres de changement de couleur de la lumière.
Convergences évolutives
Ce truc chimique pour créer de la lumière a été "inventé" au moins 30 fois dans la nature. Elle a été conçue indépendamment à différentes époques, écosystèmes et espèces et a servi à faire face à la problématique concrète. Si vous observez un par un, vous remarquerez rapidement qu'ils ont été développés indépendamment, car ils sont complètement différents les luciphères utilisées par les uns et les autres pour produire de la lumière et leurs enzymes luzifères.
Sa présence dans la nature montre l'importance de la violence pour survivre en pleine mer. C'est un véritable besoin biologique pour les résidents. Or, derrière cette stratégie chimique unique, apparaissent des centaines d'utilisations différentes conçues par des animaux marins.
Beaucoup l'utilisent pour chercher un couple. Ils utilisent des codes spéciaux pour envoyer des messages comme « la femelle à la recherche d'un mâle sain ». Dans ces cas, le rythme des éclairs indique à qui peut être partenaire qui cherche partenaire, et à d'autres moments la forme même des organes de lumière. Dans tous ces cas, la maturité sexuelle limite le développement des organes bioluminescents de la part du poisson.
Melanostomias valdivia (black dragonfish en anglais) vit dans les eaux d'Hawaï et développe une adaptation complètement différente qui lui est très utile. Il a deux organes biolumminiscents, l'un qui génère le bleu vert et l'autre qui génère la lumière infrarouge. La plupart des animaux vivant en mer profonde ne peuvent pas voir la lumière infrarouge, de sorte que Melanostomias l'utilise comme une lampe de poche pour espionner ses proies sans prévenir.
Les céphalopodes utilisent la bioluminescence pour camoufler. La partie supérieure du corps s'assombrit ou se cache en éclairant les extrémités des bras sur les prédateurs qui circulent dans l'eau. Ils offrent des flashs courts et rapides quand ils se sentent en danger.
Les animaux qui habitent à moindre profondeur lui ont donné une autre utilisation. La lumière naturelle vient d'en haut, ce qui en fait un grave problème involontairement, car si le prédateur vient d'en bas, il peut être perçu à contre-courant. Dans ces cas, la bioluminescence est utilisée pour faire du contre-jour. Ils régulent l'intensité et la longueur d'onde de la lumière émise dans la zone ventrale, de façon à correspondre à l'éclairage ambiant. Ainsi, le prédateur devient presque invisible et abandonne simplement.
Une stratégie similaire utilise le requin cigare ( Isistius brasiliensis ) pour empêcher ses proies de le voir: camoufle le ventre par opposition à la bioluminescence. Mais la stratégie est encore plus complexe: un morceau de peau près de la bouche n'a pas d'organe bioluminescent, donc vu d'en bas, on ne voit que la silhouette sombre d'un petit poisson au lieu du requin. Lorsque vous approchez le poisson que vous allez manger avec le couteau, le requin se tient comme une ventouse et vous met les dents, mord et, en un instant, laissant une empreinte circulaire presque parfaite qu'un cigare lui ferait éteinte sur la peau.
Dernièrement, un autre usage de la bioluminescence est particulièrement intéressant: les chercheurs veulent savoir s'ils utilisent la lumière comme langue, car ils soupçonnent qu'elle peut être utile comme système de transmission d'information entre deux individus de la même espèce.
Aussi les plus petits
Malgré la stratégie complexe de bioluminescence, il n'a pas été développé uniquement dans le règne animal. De nombreux animaux acquièrent la capacité d'émettre de la lumière grâce aux bactéries, qui vivent à l'intérieur par symbiose et échange de nutriments. Le bac Systellaspis affaiblis lance le jet de bactéries bioluminescentes à toute personne qui veut attaquer. Dans l'obscurité noire de la mer, la luminosité luminescente peut aveugler et désorienter le prédateur pendant un instant. Assez de temps pour partir.
Les dinoflajelados sont également des composants microscopiques du phytoplancton et sont l'un des plus abondants des êtres vivants générateurs de lumière. Ce ne sont que des plantes de 20-500 microns, mais elles s'éclairent pour se défendre. Lorsque les crustacés de type copépode s'approchent pour manger des dinoflajelados, les plus petits émettent des flashes de lumière qui, en plus des copépodes, réveillent l'attention des plus gros poissons de la région. En conséquence, les copépodes doivent laisser en paix les dinoflajelados et fuir les poissons.
Ainsi, du plus complexe au plus simple, la bioluminescence est un outil indispensable pour survivre à l'obscurité marine. Non seulement en raison de la pénurie de lumière, mais parce que dans la mer la vie ne se limite pas au fond, ce sont des écosystèmes beaucoup plus vastes. Ces deux facteurs conditionnent le mode de vie dans lequel nous vivons, et la forme différente de vie et d'évolution des êtres vivants terrestres et marins dans tous ces millénaires est évidente.
