Bioluminescence - Définition
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Fonction de la bioluminescence
Il existe quatre théories principales pour l'évolution du caractère de bioluminescence :
Camouflage
Bien que cela puisse paraître paradoxal, certains poissons utilisent la bioluminescence à des fins de camouflage. En effet, à des profondeurs moyennes, les prédateurs traquent leurs proies par dessous, le contour des proies se dessinant ainsi comme des ombres chinoises dans la faible lumière arrivant de la surface. Certains poissons grâce à la bioluminescence produite sur leur région ventrale (qui simule la lumière de la surface) deviennent artificiellement transparents aux prédateurs en dessous d'eux.
Attraction
La bioluminescence peut également être utilisée comme un leurre par différentes espèces abyssales comme certains lophiiformes. Un appendice lumineux ballant et s'étendant au-dessus de la tête du poisson permet ainsi d'attirer les petits animaux à une distance autorisant l'attaque.
L'attraction des partenaires sexuels est une autre fonction de la bioluminescence. On la trouve notamment chez les lampyres qui utilisent un flash périodique au niveau de leur abdomen pour attirer leur partenaire lors de la reproduction.
Le plancton bioluminescent, que l'on trouve dans les eaux propres, comme sur les côtes nord de Bretagne près de Saint-Malo, dans les réserves, en Corse et au sud-est de France : Porquerolles… Les micro organismes composant le plancton utilisent la bioluminescence pour être mieux vus des poissons : le poisson, attiré par ses lumières arrive et les avale. Le plancton se reproduit plus vite dans l'abdomen du poisson que dans l'eau alentour (présence de bactéries, température plus élevée…), et il arrive ainsi que dans des régions où l'eau est plutôt pure, on puisse voir de petits nuages bleutés se former dans l’eau si on s'amuse à la remuer.
Répulsion
Certains calmars et petits crustacés utilisent des mélanges chimiques bioluminescents (également des boues de bactéries bioluminescentes) afin de repousser les attaques des prédateurs de la même manière que beaucoup de calmars utilisent l'encre : un nuage de luminescence est expulsé déroutant ou repoussant un potentiel prédateur permettant ainsi au calmar ou au crustacé de prendre la fuite en toute sécurité.
Communication
La bioluminescence pourrait également jouer un rôle direct dans la communication entre bactéries (voir quorum sensing). Elle induit également la symbiose entre des bactéries et une espèce hôte et pourrait jouer un rôle dans l'agrégation de colonie.
Utilisation en biotechnologie
La bioluminescence des organismes est la cible de nombreux domaines de recherche. L'utilisation de la luciférase est répandue en génie génétique comme gène marqueur.
Des bactéries du genre Vibrio en symbiose avec de nombreux invertébrés marins comme le calmar Euprymna scolopes ou des poissons sont un modèle expérimental clé dans l'étude des symbioses, du quorum sensing et de la bioluminescence.
En biotechnologie, la bioluminescence a permis le développement de l'ATPmétrie. En effet, la luciférase est également capable de réagir avec l'adénosine triphosphate (ou ATP). Elle permet donc de quantifier la biomasse dans un échantillon grâce à un appareil appelé luminomètre qui mesure l'intensité lumineuse.
