Découverte du plus grand animal bioluminescent au monde

Des chercheurs spécialistes des requins, en opération au large de la côte est de la Nouvelle-Zélande, ont fait une brillante découverte. Dans une nouvelle étude, publiée dans la revue Frontiers in Marine Science, les scientifiques ont découvert que trois espèces de requins des profondeurs sont en réalité bioluminescentes et produisent une légère lumière bleu-vert grâce à des cellules spécifiques présentes sur leur peau.

Une des trois espèces, le Squale liche, atteint une longueur de près d’un mètre quatre-vingts, ce qui en fait le plus grand vertébré bioluminescent connu à ce jour. Les calmars géants, qui peuvent atteindre des tailles bien plus importantes, sont aussi connus pour produire de la lumière.

Avant cette découverte, la bioluminescence n’avait été documentée que chez une douzaine d’espèces de requins. Cette nouvelle enrichit donc notre connaissance quant à la fréquence de ce phénomène chez ces animaux, mais également chez d’autres espèces marines, explique Jérôme Mallefet, enseignant-chercheur à l’Université catholique de Louvain et auteur principal de l’étude.

Pour cette expédition, les chercheurs ont dû remonter à la surface quelques requins-lanterne à ventre noir, requins-lanterne du sud (Etmopterus granulosus) et Squale liche de la zone aphotique de l’océan, dont la profondeur s’étend de 200 à 1 000 mètres.

Lorsque M. Mallafet a réussi à remonter un Squale liche et l’a vu produire de la lumière à bord du navire de recherche, il a été bouleversé. « J’ai failli pleurer quand j’ai vu ça… C’était tellement formidable ».

Les deux autres espèces de requins sont légèrement plus petites que le Squale liche. Elles se retrouvent parfois prises au piège des filets de pêche. Aucune de ces trois espèces n’est considérée comme menacée d’extinction par l'Union internationale pour la conservation de la nature mais on ne dispose que de très peu d’informations sur leur mode de vie et leur biologie.

Diva Amond, biologiste des fonds marins et exploratrice National Geographic explique qu’elle a été « ébahie » par cette révélation, bien qu’elle n’ait pas participé à la nouvelle étude. « Ces découvertes nous rappellent qu’il nous reste encore tant à découvrir et à comprendre au sujet des profondeurs marines et de leurs occupants », a-t-elle indiqué.

BRILLER DANS L’OBSCURITÉ

En janvier 2020, Jérôme Mallefet accompagné d'une équipe de scientifiques de l’Université catholique de Louvain ainsi que de l’Institut national de recherche sur l'eau et l'atmosphère de Nouvelle-Zélande ont passé un mois à bord d’un chalutier hauturier. Après avoir capturé les requins vivants, les chercheurs ont plongé les animaux dans un bassin d’eau de mer, dans une pièce plongée dans le noir et ont guetté les signes de bioluminescence.

En raison du stress ou d’une possible timidité, seule une poignée des individus observés ont dévoilé leur lueur bleu-vert aux chercheurs. La peau des quelques animaux ayant osé révéler leur bioluminescence a été soumise a des analyses.

Chez la plupart des organismes bioluminescents, y compris les lucioles, c'est un composé appelé luciférine qui est à l'œuvre . La luciférine avec l’oxygène pour produire de la lumière. La lueur de certaines créatures lumineuses, par exemple celle des poissons-pêcheurs évoluant dans les profondeurs, découle de leur rôle d’hôtes pour des colonies de bactéries bioluminescentes. (À lire : Comment fonctionne la bioluminescence dans la nature ?)

Les requins bioluminescents émettent leur lumière grâce à des cellules spécifiques qui tapissent leur peau, que l'on appelle des photocytes. Toutefois, le mécanisme exact de leur production de lumière reste encore un mystère. Lorsque M. Mallafet et son équipe ont analysé les échantillons de peau prélevés, ils n’ont retrouvé aucune trace de luciférine ou de bactéries bioluminescentes.

Néanmoins, ils ont pu confirmer qu’à l’instar des autres espèces de requins bioluminescents, ces trois espèces contrôlent leur émission de lumière grâce à des hormones. Ils activent leur lueur avec de la mélatonine, une hormone qui aide à réguler les cycles journaliers et à induire le sommeil chez les mammifères. Même si les scientifiques ont pu déterminer comment les requins bioluminescents contrôlent leur lueur, des études supplémentaires sont nécessaires afin de comprendre les mécanismes chimiques qui surviennent lors de ce phénomène.

LA RAISON DE CETTE PHOSPHORESCENCE

Les scientifiques estiment qu'au sein des fonds marins, trois-quarts des espèces sont bioluminescentes. Dans un tel environnement, la propension à générer de la lumière peut leur conférer un réel avantage. Les animaux des abysses utilisent la bioluminescence à toutes fins, que ce soit pour attirer leur proie ou pour dissuader les prédateurs. La bioluminescence peut même permettre aux animaux des fonds marins de se camoufler.

Au cœur de la zone aphotique, où la lumière du jour se fait rare, les individus bioluminescents peuvent faire disparaître leur silhouette en produisant suffisamment de lumière pour s’adapter à leur environnement. Cette ruse, connue sous le nom de contre-illumination, peut s’avérer particulièrement utile pour se protéger des prédateurs qui rodent au-dessous d’eux. Les trois espèces observées dans cette étude présentaient de fortes concentrations de photocytes sur leur face inférieure, ce qui laisse penser que ces requins pourraient se cacher de leurs prédateurs.

Cependant, les chercheurs ont trouvé des photocytes sur d’autres parties de ces requins. La contre-illumination ne serait donc qu’une des multiples manières d’utiliser la bioluminescence pour ces animaux. Par exemple, les scientifiques ont recueilli des hautes concentrations de photocytes sur les nageoires dorsales des Squales liches. Cette présence n’a pas encore d’explication, mais M. Mallefet suppose qu’elle permettrait à ces requins de communiquer entre eux.

Le fait que ces trois espèces produisent de la lumière « n’est pas surprenant » mais tout de même palpitant, estime David Ebert, directeur du Pacific Shark Research Center du Moss Landing Marine Laboratories situé en Californie.

En effet, les chercheurs soupçonnent que de nombreuses autres espèces de requins sont capables de produire de la lumière. Jérôme Mallefet estime que 10 % des cinq-cent-quarante espèces de requins connues sont bioluminescentes. M. Ebert quant à lui, considère cette estimation prudente. À mesure que l’on étudiera les requins des profondeurs, « je pense que ce chiffre augmentera encore », affirme-t-il.

Tous deux espèrent que l’on accordera davantage d’attention aux requins des profondeurs car ces individus et leur habitat sont menacés et sous-étudiés.

« De nombreuses personnes savent que les requins peuvent mordre, à cause des Dents de la mer », déplore Jérôme Mallefet, « mais peu d’entre elles savent qu’ils sont capables de briller dans le noir ».

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.