Paris, France | | mardi 10/03/2015 - Les caméléons sont capables de changer très rapidement de couleur grâce au réglage actif d'un maillage de nano-cristaux présents dans une strate superficielle de la peau qui réagissent aux longueurs d'ondes de la lumière.
La faculté des caméléons à changer de couleur est bien connue, mais les mécanismes de ce changement l'étaient moins.
Les sections de Biologie et de Physique de la faculté des sciences de l'Université de Genève ont donc collaboré pour découvrir comment un caméléon panthère mâle originaire de Madagascar pouvait effectuer ces changements de teintes, rapides et complexes, quand il passe d'un mode camouflage à des couleurs très vives, pour courtiser une femelle ou affronter un autre mâle.
Comme chez beaucoup de reptiles, la peau des caméléons possède une gamme de pigments rouges, jaunes et marrons. Elle peut également émettre des "couleurs structurelles" qui permettent à ces créatures d'afficher des teintes bleues ou vertes.
"Ces couleurs sont en fait créées sans pigments, via un phénomène d'interférence optique. Elles dérivent des interactions entre certaines longueurs d'ondes et des structures nanoscopiques, telles de minuscules cristaux présents dans la peau des reptiles", appelées "cellules iridophores", explique Michel Milinkovitch, professeur du département de génétique de l'Université de Genève, cité dans un communiqué.
La lumière blanche est une combinaison de lumières de différentes couleurs, reconnaissables à leurs longueurs d'onde différentes.
Les lézards verts doivent par exemple leur couleur de peau à une couche de cellules aux pigments jaunes située au-dessus d'une couche de cellules iridophores qui reflètent uniquement les longueurs d'ondes correspondant à la couleur bleu et absorbent les autres.
L'originalité du caméléon est de pouvoir changer de couleur par un "réglage actif du maillage de nano-cristaux".
Lorsque le caméléon est calme, ces derniers sont organisés en réseau dense et réfléchissent les longueurs d'ondes bleues. L'excitation provoque par contre une relâche au sein des iridophores de l'animal et permet la réflexion d'autres couleurs, comme le jaune ou le rouge.
L'étude publiée cette semaine par le journal Nature Communications a également permis d'observer que les caméléons ont la particularité de disposer d'une deuxième couche de cellules iridophores, plus profonde.
"Ces cellules, qui contiennent des cristaux plus gros et moins bien organisés, réfléchissent une proportion importante des longueurs d'ondes infrarouges", ce qui permet au caméléon de se protéger du soleil, détaille Michel Milinkovitch.
Une telle superposition de deux types différents d'iridophores constitue une nouveauté en termes d'évolution soutient l'étude. Elle permet aux caméléon de passer d'un camouflage efficace à une parade spectaculaire en un temps record d'une part, et de procurer une protection thermique passive à l'animal, d'autre part.
Selon les chercheurs, l'ensemble constitue un exemple unique de système optique auto-organisé contrôlé par l'animal qui le porte.
etr/ial/fm
La faculté des caméléons à changer de couleur est bien connue, mais les mécanismes de ce changement l'étaient moins.
Les sections de Biologie et de Physique de la faculté des sciences de l'Université de Genève ont donc collaboré pour découvrir comment un caméléon panthère mâle originaire de Madagascar pouvait effectuer ces changements de teintes, rapides et complexes, quand il passe d'un mode camouflage à des couleurs très vives, pour courtiser une femelle ou affronter un autre mâle.
Comme chez beaucoup de reptiles, la peau des caméléons possède une gamme de pigments rouges, jaunes et marrons. Elle peut également émettre des "couleurs structurelles" qui permettent à ces créatures d'afficher des teintes bleues ou vertes.
"Ces couleurs sont en fait créées sans pigments, via un phénomène d'interférence optique. Elles dérivent des interactions entre certaines longueurs d'ondes et des structures nanoscopiques, telles de minuscules cristaux présents dans la peau des reptiles", appelées "cellules iridophores", explique Michel Milinkovitch, professeur du département de génétique de l'Université de Genève, cité dans un communiqué.
La lumière blanche est une combinaison de lumières de différentes couleurs, reconnaissables à leurs longueurs d'onde différentes.
Les lézards verts doivent par exemple leur couleur de peau à une couche de cellules aux pigments jaunes située au-dessus d'une couche de cellules iridophores qui reflètent uniquement les longueurs d'ondes correspondant à la couleur bleu et absorbent les autres.
L'originalité du caméléon est de pouvoir changer de couleur par un "réglage actif du maillage de nano-cristaux".
Lorsque le caméléon est calme, ces derniers sont organisés en réseau dense et réfléchissent les longueurs d'ondes bleues. L'excitation provoque par contre une relâche au sein des iridophores de l'animal et permet la réflexion d'autres couleurs, comme le jaune ou le rouge.
L'étude publiée cette semaine par le journal Nature Communications a également permis d'observer que les caméléons ont la particularité de disposer d'une deuxième couche de cellules iridophores, plus profonde.
"Ces cellules, qui contiennent des cristaux plus gros et moins bien organisés, réfléchissent une proportion importante des longueurs d'ondes infrarouges", ce qui permet au caméléon de se protéger du soleil, détaille Michel Milinkovitch.
Une telle superposition de deux types différents d'iridophores constitue une nouveauté en termes d'évolution soutient l'étude. Elle permet aux caméléon de passer d'un camouflage efficace à une parade spectaculaire en un temps record d'une part, et de procurer une protection thermique passive à l'animal, d'autre part.
Selon les chercheurs, l'ensemble constitue un exemple unique de système optique auto-organisé contrôlé par l'animal qui le porte.
etr/ial/fm
