👀 Pourquoi les yeux grandissent encore à l'âge adulte ?

Comment les yeux des animaux peuvent-ils continuer à grandir après l'âge adulte ? Cette question, longtemps sans réponse claire, trouve un éclairage nouveau grâce à l'étude d'un ver marin aux capacités visuelles étonnantes. La découverte d'une similarité frappante avec les vertébrés ouvre des perspectives sur les mécanismes évolutifs partagés.

Le ver marin *Platynereis dumerilii* est un organisme modèle utilisé pour comprendre le développement des yeux et du cerveau. Ses yeux de type caméra, comparables à ceux des vertébrés, lui procurent une vision nette et persistent à se développer tout au long de sa vie. Une équipe de recherche internationale s'est intéressée à ce phénomène pour en percer les secrets.


L'analyse de la rétine de ces vers a révélé une zone spécifique à sa périphérie où des cellules souches neurales sont concentrées. Cette région, nommée zone marginale ciliaire, est le site d'une division cellulaire active lors des phases de croissance oculaire. Nadja Milivojev, première auteure de l'étude, a observé que ces cellules se divisent précisément au bord de la rétine, une caractéristique également présente chez certains vertébrés comme les poissons.

De fait, chez les poissons et les amphibiens, la zone marginale ciliaire produit de nouveaux neurones rétiniens qui permettent l'expansion de l'œil. La découverte d'une structure analogue chez le ver indique que des solutions cellulaires similaires peuvent émerger indépendamment au cours de l'évolution. Florian Raible, co-auteur principal, explique que cette observation montre comment les yeux de ces invertébrés ajoutent des photorécepteurs et augmentent en taille de manière continue.


Un autre aspect inattendu concerne l'influence de la lumière environnementale sur cette croissance. Les analyses moléculaires ont mis en évidence qu'une molécule sensible à la lumière, la c-opsine, module l'activité des cellules souches. Présente dans les précurseurs des photorécepteurs du ver, cette molécule agit comme un interrupteur reliant la lumière extérieure à la prolifération cellulaire. Ainsi, la lumière ne sert pas uniquement à la vision ; elle participe aussi au développement de l'œil (explication en fin d'article).

Ces résultats contribuent à combler une lacune dans la compréhension de la croissance oculaire chez les invertébrés et les vertébrés. Ils laissent entrevoir que des principes communs pourraient guider l'évolution des organes sensoriels. De nouvelles interrogations surgissent, notamment sur l'impact potentiel de la lumière artificielle sur ces processus biologiques. L'étude des systèmes de cellules souches chez ce ver pourrait aider à comprendre comment les tissus nerveux s'adaptent et se régénèrent.


Kristin Tessmar-Raible, co-auteure principale, indique que de telles découvertes sont importantes pour appréhender la biologie du vivant. L'article détaillant ces travaux a été publié dans Nature Communications, offrant une base solide pour des investigations futures.

L'influence de la lumière sur la biologie au-delà de la vision

La lumière est perçue par les organismes vivants grâce à des molécules appelées opsines, qui convertissent les signaux lumineux en réponses biologiques. Traditionnellement associées à la vision, les opsines sont en réalité impliquées dans de nombreux processus, tels que la régulation des rythmes circadiens ou la synchronisation des cycles de sommeil. Cette diversité fonctionnelle montre que la lumière agit comme un régulateur environnemental puissant.

Les opsines se divisent en plusieurs familles, dont les c-opsines, trouvées chez les vertébrés, et les r-opsines, plus courantes chez les invertébrés. La présence d'une c-opsine chez le ver *Platynereis* propose que ces molécules peuvent avoir des rôles analogues dans des lignées évolutives distinctes. Elles agissent souvent comme des capteurs qui déclenchent des cascades de signalisation cellulaire, influençant par exemple la division des cellules souches.

Au-delà des yeux, la lumière module des aspects comme la pigmentation de la peau ou la croissance des plantes via la photosynthèse. Chez l'humain, l'exposition à la lumière naturelle est essentielle pour maintenir un rythme circadien équilibré. Les perturbations causées par la lumière artificielle, notamment la lumière bleue des écrans, peuvent interférer avec ces processus naturels.

Les recherches sur l'interaction lumière-biologie aident à comprendre comment les organismes s'adaptent à leur environnement. Elles amènent également des questions sur les impacts anthropiques, comme la pollution lumineuse, qui pourrait modifier des mécanismes biologiques chez les espèces sauvages. En étudiant des modèles comme le ver marin, les scientifiques explorent les liens profonds entre l'environnement lumineux et le développement des organismes.