Bioluminescence : définition et exemples

La bioluminescence est la capacité de produire de la lumière par une réaction chimique impliquant de l'oxygène et une luciférine. Cette dernière est une molécule capable d'émettre de l'énergie sous forme de photons lorsqu'elle entre en contact avec des molécules d'oxygène, produisant ainsi des éclairs de lumière. Une luciférase, molécule permettant cette réaction chimique, est également impliquée dans ce processus.

Parmi tous les groupes d'organismes bioluminescents, plus des quatre cinquièmes, c'est-à-dire la majorité, vivent dans les écosystèmes marins. En effet, compte tenu des conditions d'obscurité et de profondeur des mers et des océans, l'émission de lumière constitue une bonne stratégie de défense ou, à l'inverse, une arme pour attirer les proies.

Pourquoi les organismes biolumniscents utilisent-ils la lumière ?

Le phénomène est assez simple : au moindre contact avec un autre organisme ou un objet, ou même si l'eau de mer est agitée, ces organismes émettent de la lumière.

Dans de nombreux cas, il s'agit d'une stratégie de camouflage, car ils sont capables d'allumer, d'éteindre ou même de réguler la lumière qu'ils émettent. Dans d'autres cas, ils émettent de la lumière pour effrayer un prédateur potentiel et avoir ainsi plus de temps pour s'échapper. D'autre part, il existe des cas où ces animaux utilisent la bioluminescence pour s'adapter à l'endroit où ils se trouvent et attirer des proies. C'est le cas des organismes vivants qui habitent les plaines abyssales, des régions immergées dans les profondeurs de l'océan qui, en raison du manque de lumière naturelle, obligent les espèces qui y vivent à utiliser ce phénomène.

Si vous voulez en savoir plus sur les Plaines abyssales : définition et caractéristiques, consultez cet autre article.

Parmi les formes de vie bioluminescentes, on peut distinguer celles qui vivent dans les écosystèmes terrestres et celles qui vivent dans les écosystèmes marins, ce dernier groupe étant le plus diversifié et le plus nombreux, à l'origine de véritables spectacles lumineux dans la mer. Voici quelques exemples d'organismes bioluminescents :

Organismes terrestres bioluminescents

• Les lucioles (famille des Lampyridae) : elles illuminent leur abdomen pour chercher des partenaires de reproduction pendant les nuits d'été. On vous dit ici "Pourquoi les lucioles brillent ?"
• Les larves du moustique Arachnocampa luminosa endémique de Nouvelle-Zélande.
• Parmi les mille-pattes, le genre Motyxia utilise la bioluminescence comme signal d'alarme pour les prédateurs nocturnes.
• Il convient également de mentionner certains champignons, plantes et champignons bioluminescents, comme l'espèce Mycena lucentipes, un petit champignon qui pousse sur le bois des arbres dans les forêts tropicales du Brésil et de Porto Rico.

Organismes marins bioluminescents

• Les ostracodes (animaux de la taille d'une graine de sésame, dotés de pattes qui émettent des flashs pour rechercher des partenaires).
• Les dinoflagellés, comme Pyrodinium bahamense, de la taille d'un grain de poussière, émettent de la lumière lorsque l'eau tourbillonne autour d'eux, en effectuant des mouvements ondulatoires avec leurs flagelles.
• Les vers luisants, communément appelés lampyres (ils vivent dans les profondeurs abyssales et expulsent des sacs de lumière verte comme des bombes dans des situations menaçantes).
• Les méduses comme Aequorea victoria et les cténophores comme Mnemiopsis leidyi émettent de la lumière grâce à l'action de photoprotéines stimulées par l'obscurité.
• Le calmar luciole (Watasenia scintillans) et le vampire des abysses (Vampyroteusthis infernalis) utilisent la bioluminescence pour attirer leurs proies.
• Des crevettes comme Sergestes similis sont capables de réguler la quantité de lumière qu'elles émettent en fonction de la luminosité de l'eau environnante.
• Certains poissons, dont le poisson diable (famille des Stomiidae), se distinguent dans les profondeurs abyssales. Ces animaux sont capables d'émettre une lumière rouge, contrairement à la lumière bleue ou verte qui caractérise la bioluminescence d'autres organismes.
• Les radiolaires luminescents, animaux invertébrés qui vivent généralement en colonies sur des structures formées par des squelettes de silice.
• Bactéries lumineuses qui forment des structures et sont utilisées comme appâts par certaines espèces de poissons chasseurs.

Lorsqu'un grand nombre d'organismes produisant de la lumière avec le mouvement de l'eau se rassemblent, ils s'illuminent comme des étoiles filantes en se déplaçant rapidement. Dans différentes parties du monde, nous pouvons assister à ce spectacle magique de la nature :

Bioluminescence à Holbox

Sur la côte nord-est de la péninsule du Yucatan (Mexique), dans un environnement caribéen, on peut découvrir à Holbox que pendant l'obscurité de la nuit, un grand nombre de micro-organismes marins bioluminescents s'accumulent sur le rivage en émettant de la lumière.

Bioluminescence au Costa Rica

Le long de la plage de Puntarenas, après le coucher du soleil, vous pouvez apprécier le phénomène produit par des organismes vivants qui émettent une lumière bleue et laissent une belle traînée d'étincelles.

On peut également admirer le phénomène de la bioluminescence sur les côtes de l'île portoricaine de Vieques, à Koh Rong (Cambodge), dans la baie de Toyama (Honshu, Japon), ainsi que dans les lagunes formées à l'intérieur des grottes de Waitomo, en Nouvelle-Zélande.

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