Poissons bioluminescents fossiles 2/2

Qu'est ce que la bioluminescence chez les poissons abyssaux ?

La bioluminescence, émission de lumière visible par des organismes vivants, est une propriété partagée par des bactéries, des champignons et des animaux. L'émission de lumière est continue chez les bactéries et les champignons, mais, chez les animaux, elle est déclenchée par une stimulation mécanique, électrique ou thermique.

Le mécanisme chimique de la bioluminescence est, dans ses principes, le même chez toutes les espèces : une protéine est oxydée par une enzyme, puis elle revient à sa forme stable en émettant un photon. D'autres molécules sont parfois nécessaires au déroulement de la réaction : par exemple, chez les lucioles, un composé de la luciférine et de l'acide adénosine triphosphorique est oxydé, la lumière étant émise par la réaction inverse.

Chez les poissons, la molécule oxydée est la luciférine. Elle est transformée par une stimulation en oxyluciférine, en présence d'oxygène, par l'enzyme spécifique, la luciférase. Cette oxyluciférine, très instable, est retransformée par la réactrion inverse en luciférine, avec émission d'un photon, dont la longueur d'onde varie entre 440 et 500 nanomètres (plage de couleurs bleu à vert). Les strucutres précise de la luciférine et de la luciférase varient selon les espèces de poissons.

La bioluminescence de plusieurs familles de poissons est produite par les bactéries symbiotiques. Ainsi, l'espèce Photobacterium phosphoreum est présente dans les organes lumineux des Macrouridés, des Opisthoproctidés et des Cérates. La lumière, émise en continu, est filtrée par le poisson au moyen de cellules pigmentées en noir, qui la masque plus ou moins.

Chez la plupart des poissons et des crustacés, les cellules émettrices de lumière, les photocytes, sont rassemblées dans des photophores. Dans ces organes de quelques millimètres de long, des couches réfléchissantes et semi-réfléchissantes guident la lumière vers l'extérieur en la modulant. Chez les poissons-haches, la lumière sort de la cavité où elle est produite par des tubes dont la surface interne est très réfléchissante et la face externe semi-réfléchissante. L'intensité de la lumière émise par le poisson diminue à mesure que l'angle de la direction d'émission avec la verticale augmente. Cette répartition reproduit l'illumination sous marine ambiante.

 

Exemple du poisson-hache : détail d'un photophore, ainsi que des angles de réflexion de la lumière émise

Extrait de Pour la Science - n° 239 - Septembre 1997