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Structure des organes lumineux
 

En étudiant de nombreux spécimens d'animaux bioluminescents, les scientifiques ont découvert une extraordinaire variété d'organes lumineux. De ces organes, les scientifiques ont facilement montré que certains avait un rapport direct avec la création de bioluminescence alors que d'autres pas, puisqu'ils intervenaient une fois la lumière produite.
Dans ce chapitre, nous nous intéresserons aux organes qui sont à l'origine de la lumière chez les animaux marins, étant donné que ce sont eux qui ont un rapport direct avec la bioluminescence.
Ici encore, on distingue deux différentes sortes d'organes bioluminescents.
Les premiers sont des organes fait de glandes qui sont spécialisées dans la production et le stockage des substances bioluminescentes. Nous pourrons parler de deux phénomènes, la bioluminescence intra-glandulaire et la bioluminescence extra-glandulaire.
Enfin, dans un deuxième temps, nous verrons les organes habités par d'importantes populations de bactéries qui sont elles-mêmes responsables de la bioluminescence.

a) Luminescence par les cellules glandulaires

- Luminescence extra-glandulaire -

Les animaux dotés d'une luminescence extra-glandulaire possèdent des glandes qui produisent des substances lumineuses.
Ces glandes, soit unicellulaire soit pluricellulaires, sont repérables dans des zones bien localisées.

Dans celle-ci, on trouve des cellules qui produisent des "spores " nécessaire à la fabrication de la lumière.
Ces substances produites vont être ensuite reversées directement dans le milieu environnant (l'eau de mer) où va alors se produire la réaction.

On peut illustrer ce cas par plusieurs exemples d'animaux marins :

Tout d'abord, chez l' Emplectonema (ver marin primitif), les cellules produisant de la lumière (photocytes) sont disposées sur toute sa superficie de l'animal.
Par contre, chez le Pholas dactylus, lorsque l'animal est perturbé, les produits de sécrétion accumulés dans les cellules glandulaires sont versés dans un siphon. Puis ils sont mélangés entre eux, avant d'être réjetés dans l'eau de mer.
On peut voir le même phénomène chez un céphalopode de Méditerranée, l' Heteroteuthis dispar, qui émet un nuage lumineux quand il est perturbé. L'organe lumineux est une grosse glande qui contient un réservoir qui s'ouvre sur la surface du céphalopode par deux trous. La glande est d'ailleurs munie de petits muscles pour l'évacuation des substances lumineuses.
Dans la famille des crustacés, l'exemple de l'Cypridina est le plus connu. On peut voir deux glandes lumineuses situées au dessus de sa bouche et on sait que les cellules sécrétrices en font partie. Ces cellules glandulaires sont arrangées en groupe et libèrent leur contenu par des pores. À chacun de ces pores est associé un sphincter : il permet ainsi de contrôler le déversement ou non du contenu des pores. Chaque glande contient soit des granules de luciférine soit des petits granules de luciférase qui tous deux vont se mélanger lors de leur expulsion dans l'eau de mer.
On a aussi montré la présence de cellules qui sécrètent une matière dont le rôle est d'agglomérer le substrat et l'enzyme créant ainsi la bioluminescence.
 

La luminescence extra glandulaire est rare voir inexistante chez les poissons.
Il existe tellement de poissons encore inconnus des humains qu'on se poser la question si certains poissons utilise la luminescence extra glandulaire à profusion.
On a déjà observé des cas énigmatiques comme chez le Linophryne Arcturi, qui possède une substance lumineuse sur ses dents, dont l'origine reste mystérieuse.

- Luminescence intra glandulaire -

Dans la bioluminescence intra glandulaire, on distingue celle provenant des photocytes et celle des photophores.

Photocytes

Dans certains cas, les produits ne sont pas déversés dans le milieu. La réaction luminescente a lieu dans des cellules spécialisées, les photocytes. On peut qualifier ces cellules de photo-émettrices.

 
Par exemple, la Pleurobrachia Pileus produit des raies de lueur lorsqu'elle est soumise à une excitation. Les photocytes sont des éléments insérés dans la peau de l'animal.
Certains Echinodermes font preuve d'une bioluminescence à l'aide de photocytes, notamment chez plusieurs Ophiures telles que l'Amphiura, l' Ophiopsila et l'Ophiothrix.
On peut apercevoir de la lumière dans les bras ou parfois sur le corps.


Photophores

Dans cette luminescence intracellulaire, on trouve aussi des structures dont le rôle est de modifier l'émission lumineuse. Les photophores se présentent alors comme des organes possédant des écrans, des lentilles et des réflecteurs, qui sont bien sûr associés à des groupes de cellules émettrices, les photocytes.
Les Céphalopodes en ont une extrême variété et on peut dire que les photophores représentent la majeure partie de la présence de bioluminescence chez les animaux marins.

->Mais étudier ces organes est d'une très grande difficulté étant donné l'extrême variété et la complexité de ceux-ci.


 


b) Luminescence par les bactéries.

Lorsque l'organisme ne possède pas de photophores, ce sont les bactéries présentes dans l'organisme qui sont responsables des émissions lumineuses.


Parmi les poissons lumineux littoraux; l'Anomalops et le Photoblepharon vivant dans les mers indonésiennes possèdent sous chaque œil, un grand organe lumineux ovale renfermant une glande composée de nombreux tubes parallèles.
Ces tubes, irrigués de sang, contiennent des bactéries lumineuses
Chez les Anomalopidae, il existe une paire d'organes lumineux sous la mâchoire inférieure qui renferme des bactéries lumineuses. L'émission de lumière peut être constatée en plein jour aussi bien que dans l'obscurité.