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Admin-lane

le #Chiton (#Mollusque) : il voit venir l’adversaire

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Parsemés sur sa coquille des yeux qui lui permettent d’appréhender son environnement et de réagir à l’approche d’un prédateur.

Le chiton est un mollusque de la famille des polycaphores qui se caractérise par une coquille composée de sept à huit plaques articulées. C’est aussi le seul mollusque à posséder des tissus organiques, vivants, sur la surface la plus externe de sa coquille. Ils apparaissent comme de petites protubérances appelées aesthètes. Leur fonction reste pour partie encore mystérieuse mais les scientifiques suspectaient depuis longtemps qu’ils puissent jouer un rôle dans un système de vision. Avec cette nouvelle étude, publiée dans la revue Science, ils en ont désormais la certitude.

 Des centaines d'yeux sont parsemés sur la coquille. Carla Schaffer/AAAS

Les chercheurs de l’université de Harvard et du MIT, à Cambridge, ont étudié en détail la coquille d’Acanthopleura granulata, le chiton crépu. Elle est marquée par la présence de mégalaesthètes (dont le rôle est méconnu mais qui semblent sensibles à la lumière) et de centaines de structures plus petites qui sont apparentées à des yeux simples. Plus précisément, il s’agit de lentilles microscopiques mais contrairement à celles qui équipent les yeux de la majorité du règne animal (y compris le cristallin de l’œil humain) et qui sont composées de molécules organiques, celles du chiton sont faites d’aragonite, la même matière qui forme sa coquille. Elles sont tellement petites que les chercheurs doutaient au départ qu’elles puissent suffire pour résoudre une image. Ils ont donc mené une série d’expériences dans les laboratoires du MIT.

Les scientifiques ont d’abord confirmé que le chiton crépu réagissait bien aux signaux visuels : à l’approche d’un prédateur, il s’ancre fortement à son support ce qui le rend quasiment impossible à décrocher. Preuve est donc faite que cet animal primitif a bien un comportement phototactique. Ils ont ensuite étudié les yeux en microscopie électronique haute résolution, aux rayons X et en les modélisant. Ils ont ainsi découvert que chaque œil est formé d’une lentille oblongue composée de gros cristaux d’aragonite qui laisse passer la lumière sans pratiquement la filtrer. Sous la lentille, il existe une sorte de rétine : une couche d’une centaine de cellules photosensibles reliées aux nerfs des chitons.

 Acanthopleura granulata (dans un marais au Vénézuela). Cette espèce est commune dans zone de distribution de l'Atlantique tropical occidental, mais elle est peu souvent remarquée, parce que sa couleur et l'aspect extérieur sont similaires aux rochers sur lesquels elle vit. Veronidae ccbysa-3.0

Les chercheurs ont ensuite prélevé une lentille et effectué des tests dans l’eau pour voir quelle image elle était capable de transmettre. Et le résultat est étonnant : "Les lentilles forment une image tellement claire que c’est presque choquant" s’étonne ainsi, dans la revue Science, Sönke Johnsen de l’université Duke. Ce n’est toutefois pas une telle image que doit voir le chiton. Les lentilles étant très espacées, l’image composite qui en résulte doit être très pixellisée. Suffisante tout de même pour, selon les modélisations, détecter un prédateur d’une vingtaine de centimètres qui apparaît comme une ombre à deux mètres de distance. Avec une lentille à peine un peu plus grosse, les yeux des chitons permettraient une vision beaucoup plus nette. Mais les mesures ont également montré que plus l’œil est gros, moins la coquille est résistante autour. "Parfois nous supposons que la nature est parfaite. Mais en fait non, la nature c’est un parfait compromis" commente Andrew Parker, du Museum d’histoire naturelle de Londres.

Si, parmi les mollusques, seuls les chitons semblent être dotés de pareils yeux au cours de l'évolution, d’autres animaux dont on ne soupçonnerait pas qu’ils puissent voir sont aussi équipés de systèmes optiques. C’est le cas de nombreuses espèces d’étoiles de mer qui possèdent des photorécepteurs au bout de leurs bras, des structures beaucoup plus simples que celles des chitons. Elles seraient proches, selon les biologistes, de l’œil théorique imaginé comme point de départ de l’évolution de cet organe. Le corps des ophiures, des espèces cousines des étoiles de mer, est également parsemé de lentilles faites de calcite et non d’aragonite. 


Sciences et avenir 20/11/2015

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