Principe général

Comme expliqué précédemment, la bioluminescence est un cas particuliers de la chimiluminescence. Ce type de phénomène se déroule dans un grand nombre d’êtres vivants.

Le composé chimique à l’origine de la bioluminescence est la luciférine. Celle-ci sera oxydée par l’oxygène moléculaire O2 présent dans l’organisme en présence d’un catalyseur (la luciférase) et d’ATP (adénosine triphosphate, molécule permettant de transférer de l’énergie). Il en résultera la formation d’oxyluciférine, qui se trouvera dans un état excité. Cette molécule émettra un rayonnement pour retomber dans son état d’énergie fondamental, donnant lieu à la formation de lumière chez certains êtres vivants. Par la suite, la luciférase sera régénérée par une suite de réactions en chaîne.

Diversité de la bioluminescence

Le phénomène de bioluminescence se déroule chez plus de 700 espèces. Selon la nature de l’espèce, la nature de la luciférase et de la luciférine varieront, ce qui est à l’origine de la grande variété de couleurs présentes chez ces différents organismes. Parmi les exemples les plus connus, les lucioles et certaines méduses peuvent émettre de la lumière. Cependant, ce type de phénomène est également produit par d’autres insectes, le plancton, quelques bactéries (ex : Vibrio Fischeri, de la famille des Vibrionacées) et certains champignons (ex : Panellus Stipticus).



L’activation de la bioluminescence varie également selon le type d’organisme :

• Chez les bactéries, la bioluminescence est spontanée.
  
• Chez les organismes monocellulaires, la bioluminescence est déclenchée par un stimulus mécanique (par exemple, l’agitation de l’eau) qui induit une déformation de la membrane cellulaire.
  
• Chez les organismes pluricellulaires, la bioluminescence est déclenchée par un stimulus mécanique mais est contrôlée par voie nerveuse.

Fonctions de la bioluminescence

Les fonctions de la bioluminescence sont diverses et nombreuses. On distingue trois type de fonctions particulières :

• La communication : par exemple, les signaux lumineux produits par la bioluminescence jouent un rôle dans l’accouplement de certaines espèces.
  
• L’attraction des proies : un organe lumineux peut servir de leurre pour attirer une proie tout près de la bouche d’un être vivant utilisant la bioluminescence.
  
  • La défense : différents mécanismes utilisent la bioluminescence pour
    
  • Faire diversion (exemple : le petit crustacé Cyprinida)
    
  • Effrayer les prédateurs (exemple : les méduses)
    
  • Se camoufler : certains poissons émettent de la lumière au niveau de leur ventre pour imiter le ciel et ainsi passer inaperçus aux yeux des prédateurs situés en-dessous d’eux.
    
  
  

Remarque

La bioluminescence est un concept également utilisé dans le domaine du génie génétique. En effet, les chercheurs vont marquer un gène spécifique, qui permettra la production de luciférase, rendant de ce fait luminescent l’être vivant d’intérêt.