Des scientifiques ont développé une vision de requin
David Gruber voit des formes de vie lumineuses partout où il regarde. Il a trouvé des dizaines de coraux fluorescents dans la Grande Barrière de Corail. En 2014, il a fait état de plus de 180 espèces de poissons fluorescents. L’année dernière, il est même tombé sur des tortues de mer fluorescentes.
Maintenant, Gruber, un biologiste au Baruch College de la City University de New York, veut savoir pourquoi toutes ces espèces brillent. Lui et ses collègues ont construit une caméra « œil de requin » pour simuler comment les requins fluorescents apparaissent les uns aux autres, en partie pour que les humains considèrent ces créatures avec un peu plus de bienveillance.
Les animaux comme les poissons et les tortues ne génèrent pas leur propre lumière, comme le fait une luciole. Être biofluorescent signifie que les molécules de leur peau absorbent la lumière d’une certaine longueur d’onde et la renvoient à une longueur d’onde différente. Dans l’océan, cela signifie généralement qu’elles absorbent la lumière bleue et la transforment en vert, rouge ou orange. Il est difficile de le remarquer avec des yeux humains dans l’océan sombre, bien qu’une personne puisse détecter un reflet verdâtre sur la peau d’un requin, par exemple.
La découverte de la biofluorescence chez tant d’animaux marins a conduit Gruber à se demander quel avantage elle conférait à une espèce. Lui et ses coauteurs ont commencé à répondre à cette question pour deux requins biofluorescents, le requin-chat qui vit dans l’Atlantique et le requin-houle qui vit dans le Pacifique. Ils l’ont fait en regardant profondément dans leurs yeux, non pas au sens romantique du terme, mais au sens de la dissection. Ils ont découvert que, bien que ces espèces semblent avoir une excellente vision à faible luminosité, elles sont monochromes. Cela signifie que, contrairement aux humains, qui construisent leur vision des couleurs en utilisant trois types de molécules pigmentaires dans leurs yeux, ces requins n’ont qu’un seul pigment. Il détecte la lumière bleue-verte.
Ceci est logique, dit Gruber. « L’océan est cet énorme filtre bleu, et il devient plus parfaitement bleu à mesure que l’on s’enfonce. » S’il n’y a pas d’autres couleurs de lumière à voir, pourquoi se donner la peine ?
Puis l’équipe a demandé quelles parties du corps d’un requin sont fluorescentes. Les deux espèces ont des motifs tachetés, qui, dans la lumière d’un aquarium, apparaîtraient beige clair et gris foncé, ou beige clair et noir. (Le motif du requin-chat ressemble presque à celui d’une girafe). Les chercheurs ont étudié la peau de requin en laboratoire et ont utilisé une caméra spéciale pour capturer la fluorescence des requins dans la nature. Ils ont plongé de nuit, en projetant une lumière bleue sur les animaux. Puis ils ont utilisé une caméra dont la lumière bleue était filtrée pour ne capturer que la fluorescence verte qui leur renvoyait l’image.
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La fluorescence provenait principalement des taches beiges des requins. Mais le requin houleux a également révélé « ces taches scintillantes et très brillantes un peu partout », explique Gruber. Enfin, l’équipe a utilisé ce qu’elle avait appris sur la vision des deux espèces pour créer la caméra pour requins. Il s’agit d' »une caméra de cinéma à très haute résolution », explique David Gruber, à laquelle on a ajouté des filtres pour simuler ce que les animaux monochromes verraient.
Le résultat n’a pas l’air trop éclatant. Mais la vraie question est de savoir quelle différence cela fait pour un requin. La lumière verte supplémentaire rend-elle les motifs d’un requin plus faciles à voir sur sa toile de fond océanique ? Dans un modèle, les chercheurs ont découvert qu’à mesure que les requins nagent plus profondément dans l’océan, leurs motifs fluorescents devraient se distinguer plus fortement aux yeux des autres requins. Ils ont publié leurs résultats dans Scientific Reports.
Pas tout le monde est convaincu par le modèle de l’équipe. Nathan Hart, un biologiste de l’Université Macquarie en Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, qui étudie la vision des requins, se demande si la lumière bleue dans les profondeurs de l’océan est vraiment assez intense pour faire ressortir la fluorescence des requins. Christine Bedore, de la Georgia Southern University, ajoute qu’elle est « assez douteuse que la fluorescence ait une quelconque pertinence écologique »
Gruber souligne que l’étude n’est qu’un premier passage pour comprendre comment les requins voient leur propre lueur. Et la biofluorescence semble avoir évolué de nombreuses fois chez les poissons – un indice qu’elle a un but. « C’est tout à fait logique si l’on pense à la vie dans l’océan bleu », dit Gruber. « Pourquoi ne trouveraient-ils pas un moyen de rendre leur monde plus riche en texture ? »
Si la fluorescence aide effectivement les requins à voir les autres membres de leur espèce, cela pourrait les aider à se retrouver pour s’accoupler ou se socialiser. Mais la biofluorescence pourrait aussi rendre les requins plus évidents pour les prédateurs. M. Gruber précise que l’on ne sait pas exactement quels animaux mangent ces espèces – peut-être d’autres requins plus gros – ni quelles sont leurs propres capacités visuelles. Très peu d’espèces de requins ont été « amenées chez l’oculiste », dit-il.
« Cette étude m’a vraiment ouvert les yeux », ajoute Gruber (sans jeu de mots), « sur le peu que nous savons de la vision des requins. »
L’une de ses prochaines étapes sera de créer des caméras représentant les yeux d’autres animaux, grâce à une nouvelle technologie appelée caméra hyperspectrale. Ce type de caméra pourrait permettre aux chercheurs d’enregistrer des séquences sous l’eau, puis d’écrire des algorithmes de retour au laboratoire pour transformer les séquences en point de vue de diverses espèces.
En définitive, Gruber espère que le fait de voir le monde à travers les yeux d’autres animaux aura des avantages pratiques. Il est difficile de convaincre les gens de l’importance de protéger l’océan, dit-il, lorsqu’ils ne peuvent pas s’identifier aux animaux qui y vivent. Les gens peuvent penser que les créatures marines sont mystérieuses, effrayantes ou simplement de la nourriture. Mais si nous nous plaçons dans leur perspective, estime M. Gruber, « cela pourrait nous rapprocher de ces espèces. »