Le secret des requins et de la bioluminescence

02 septembre, 2020
Certains requins possèdent sur la peau quelques métabolites qui produisent une lumière fluorescente. Cette lumière les rend invisibles aux autres êtres marins, mais leur permet d'être détectés par d'autres requins. Découvrez les autres avantages que leur offre la bioluminescence.

La bioluminescence est un phénomène qui se produit souvent chez les espèces marines. De nombreux animaux l’utilisent effectivement comme stratégie de défense.

Des découvertes relativement récentes ont révélé que, dans les profondeurs marines, il existe quelques requins capables d’émettre une lumière verte brillante à travers leur peau. Cette qualité ne semble pas très utile lorsqu’il s’agit de passer inaperçu, mais elle leur offre de multiples avantages. Dans cet article, découvrez les curiosités de ces mystérieux requins et de la bioluminescence.

Des requins capables de bioluminescence

Il existe une multitude d’animaux capable de produire de la lumière. Certains d’entre eux le font grâce à des protéines vertes fluorescentes nommées GFP, décrites chez les méduses et les crustacés. Ou indirectement par une symbiose avec des bactéries qui produisent cette luminescence, comme c’est le cas du calamar Euprymna scolopes.

En 2019, un groupe de chercheurs a découvert quelques requins capables de communiquer entre eux grâce au phénomène de la fluorescence. Il s’agit des espèces Cephaloscyllium ventriosum (requin chat) et Scyliorhinus retifer (requin bleu), appartenant à la même famille et dont la peau a une double teinte: claire et foncée.

Chez ces êtres marins, il existe une voie métabolique de certaines molécules de brome-tryptophane-kynurénine, encore jamais décrites. Et qui sont responsables de l’émission de la lumière sur leur peau.

La bioluminescence des requins dans les fonds marins.

Le requin chat

En plus des couleurs claires et foncées qui se manifestent sur sa peau, cette espèce de requin se distingue par des taches fluorescentes de couleur vert autour de son corps.

Le requin bleu

Contrairement au requin chat, cette espèce ne se caractérise pas par des taches fluorescentes. Dans son cas, la peau présente un motif de lignes noires enchaînées avec des zones sombres et claires.

Les requins et les avantages de la bioluminescence

Dans une étude révélée par la revue iScience, la microscopie à fluorescence fut utilisée pour examiner les échantillons de tissu cutané de ces requins. D’après les résultats obtenus, la fluorescence n’était répartie que dans sur la zone claire de la peau.

Une autre conclusion intéressante est que ces requins sont spécialisés dans la vision de la bioluminescence. Ils possèdent effectivement un mécanisme visuel qui leur permet de la détecter. Cela représente un avantage car ils ne seront pas visibles par les autres poissons mais pourront communiquer avec leur espèce.

Par ailleurs, la lumière qu’ils produisent est émise d’une manière spécifique au sein de chaque espèce.

Ainsi, la bioluminescence permet aux individus d’une même espèce de communiquer entre eux. En plus de les aider à échapper aux yeux d’autres créatures potentiellement nuisibles.

Les métabolites ont des propriétés antibactériennes

Le requin chat est connu pour vivre en circulant dans les fonds marins (il est benthique) et se déplace de façon sinueuse dans les sédiments des profondeurs. Des bactéries marines résident dans ces fonds marins, comme le Staphylococcus aureus et le Vibrio parahaemolyticus. Cela a donc conduit ces mêmes chercheurs à tester les métabolites qui produisent la bioluminescence, afin d’observer quelle activité ils généraient face aux bactéries.

Ils ont alors découvert que ces petites molécules protègent les animaux des attaques microbiennes. Cela est logique, puisque les requins qui brillent dans le noir sont en contact permanent avec les fonds marins.

Une autre propriété des métabolites

Ces dernières années, les études axées sur la bioluminescence ont constitué une avancée majeure de la science. Cependant, malgré le grand nombre de publications expliquant comment et pourquoi elle se produit, nous sommes encore loin de comprendre son fonctionnement.

En plus des données obtenues ci-dessus dans les récentes recherches, une autre découverte surprenante a été observée. Il s’agit d’un parallèle entre la voie biosynthétique du brome-kynurénine des métabolites et la voie tryptophane-kynurénine qui a lieu chez les vertébrés.

Cette dernière régule divers processus biologiques chez les êtres humains. Par exemple, l’accumulation de kynurénine dans le cerveau est associée à des troubles mentaux tels que la dépression et la schizophrénie. Par conséquent, ces métabolites pourraient jouer un rôle important dans le système nerveux central.

Le secret de la bioluminescence chez les requins.

Les requins et la bioluminescence: Un monde de lumière

Après ces découvertes, nous pouvons résumer que la bioluminescence générée par ces requins possède des propriétés uniques et très différentes de celles qui ont lieu chez d’autres êtres.

Par ailleurs, ces requins possèdent quelques métabolites conçus pour émettre une couleur verte brillante à travers les zones claires de la peau. Grâce à ce phénomène, ces espèces sont invisibles au reste des créatures marines tandis qu’elles peuvent être détecter par des individus de la même espèce. Enfin, ce sont ces mêmes molécules qui leur offrent une résistance face aux infections bactériennes.

Après tout ce que l’on vient d’apprendre sur les requins qui brillent dans le noir, nous ne pouvons qu’affirmer que la nature ne cessera jamais de nous surprendre.

 

  • Park, H.B. et al. Bright green biofluorescence in sharks derives from Bromo-Kynurenine metabolism. iScience (2019) 19: 1277-1286.
  • https://biogeodb.stri.si.edu/caribbean/es/thefishes/species/2681
  • https://cienciaybiologia.com/tiburones-verde-fluorescente/
  • https://www.nationalgeographic.com.es/naturaleza/estos-tiburones-brillan-oscuridad_14614/3