Bioluminescence
La bioluminescence est la production de lumière par une réaction chimique réalisée dans un organisme ou par des microorganismes symbiotiques qu’il héberge. Elle repose sur l’oxydation d’un substrat, appelé luciférine, grâce à une enzyme ou une photoprotéine. Dans les milieux aquatiques, des organismes très divers ont acquis des systèmes lumineux indépendants et chimiquement différents.
Production de lumière
La réaction convertit une partie de l’énergie chimique en photons avec peu d’échauffement. Il n’existe pas une luciférine ni une luciférase universelle : plusieurs familles de molécules et de systèmes enzymatiques ont évolué. Certains animaux synthétisent les composants, d’autres acquièrent une luciférine par l’alimentation, et certains poissons hébergent des bactéries lumineuses dans un organe spécialisé.
La lumière peut être émise par des cellules diffuses, des sécrétions ou un photophore. Des tissus réflecteurs, des filtres pigmentaires et des organes d’obturation peuvent en modifier la direction, la couleur ou le rythme. La commande peut être nerveuse, hormonale, mécanique ou liée à l’état physiologique selon le taxon.
Fonctions biologiques
Les fonctions documentées comprennent contre-illumination, leurre, défense, communication, reconnaissance et éclairage d’une proie. Elles ne sont pas présentes chez toutes les espèces lumineuses et doivent être démontrées dans chaque système. Chez certains poissons, la lumière provient de symbiotes ; chez d’autres, elle est produite par les tissus de l’animal.
La bioluminescence se distingue de la fluorescence, qui réémet une lumière préalablement absorbée et nécessite donc une source excitatrice. Elle diffère aussi de la phosphorescence et de la simple réflexion.
Référence
- Haddock SHD, Moline MA, Case JF. Bioluminescence in the sea. Annual Review of Marine Science. 2010;2:443-493. https://doi.org/10.1146/annurev-marine-120308-081028