Les lucioles brillent-elles la nuit ?

Les lucioles ne sont pas les seuls êtres vivants capables de bioluminescence. Les scientifiques dénombrent pas moins de 700 genres différents allant des bactéries jusqu'aux vertébrés. Même dans les profondeurs des mers et océans, des organismes créent eux-mêmes leur source lumineuse. Elle est dite froide car seulement 20% de sa création est accompagnée de chaleur. Outre l'aspect esthétique, cette lumière œuvre au repérage des partenaires sexuels.

Transformation chimique

Raphaël Dubois est le premier scientifique à avoir découvert le fonctionnement de la bioluminescence. En étudiant la lanterne des vers luisants, organe lumineux, il constate que ce phénomène ne peut se produire qu'en présence d'oxygène. Une réaction chimique s'opère entre un enzyme, la luciférase et un substrat, la luciférine. Simple au premier abord mais la bioluminescence est plus complexe.
L'Américain W.D.McElroy observe que la lumière verte des lucioles nécessite deux autres éléments : l'ATP (Adénosine TriPhosphate) et du magnésium, un minéral. Les chercheurs ont longtemps pensé que l'ATP était la molécule source d'énergie pour l'émission de la lumière. Faux ! Cette molécule sert tout simplement de catalyseur, à savoir qu'elle augmente la vitesse de réaction entre la luciférase et la luciférine. Et le magnésium ? Il active l'ATP en se liant avec elle.
Des réactions d'oxydoréduction s'engagent alors dans les cellules de l'animal, mobilisant ainsi l'énergie chimique cellulaire. La luciférine va être excitée, comme un atome qui capte un rayonnement lumineux. Puis en se relâchant, le substrat libère un photon. Et la lumière fut ! La longueur d'onde de la lumière dépend non pas de la luciférine mais de la luciférase. Cela explique que la couleur de la lumière émise varie selon les espèces de lucioles.
L'émission lumineuse au niveau de l'abdomen n'est en rien continue. Elle s'interrompt à intervalles réguliers. Les responsables ne sont autres que les molécules d'acides nitriques émises par l'organisme.

Une lumière multifonctions

Les lucioles ont recours à cette bioluminescence pour une raison claire et précise : trouver son partenaire pour se reproduire. Et général, le mâle vole à la recherche d'une compagne qui l'attend patiemment dans l'herbe. Par le clignement et l'intensité de la lumière propre à chaque espèce de luciole, les rencontres fortuites sont quasi impossibles, sauf erreur d'aiguillage.
Mais dans le monde vivant autre que les lucioles, la bioluminescence remplit d'autres fonctions. Les organismes abyssaux s'en servent comme d'un leurre. Les Lophiiformes, des poissons, balancent au dessus de leur tête un appendice d'où la lumière s'échappe. Attirés, les proies s'approchent sans distinguer le danger. Le prédateur n'a plus qu'à passer à l'attaque.
D'autres êtres vivants comme les crustacés y ont recours pour se protéger des attaques. Ils utilisent des boues de bactéries bioluminescentes. Objectif ? Repousser les éventuelles attaques en envoyant un nuage de lumière. Le calmar procède de la même manière en jetant son encre à la figure des prédateurs ; pendant ce temps il se carapate.

L'homme s'intéresse de près à ce phénomène incroyable et développe une technologie nouvelle : marquage d'un gène à la luciférase, quantification de la biomasse d'un échantillon, détection d'une contamination bactérienne de la nourriture…

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