De nombreux mammifères, y compris des chats, brillent sous la lumière UV, mais nous ne savons pas pourquoi

Récemment, il a été rapporté que plusieurs mammifères «brillent» sous la lumière ultraviolette (UV), notamment notre ornithorynque bien-aimé. Mais jusqu’à présent, personne ne savait à quel point il était courant chez les mammifères.

Notre recherche, publiée aujourd’hui dans la Royal Society Open Science, a révélé que cette lueur, connue sous le nom de fluorescence, est extrêmement courante. Presque tous les mammifères que nous avons étudiés présentaient une certaine forme de fluorescence.

Nous avons également examiné la lueur pour déterminer s’il s’agissait réellement d’une fluorescence et non d’un autre phénomène. Ensuite, nous avons testé si la fluorescence observée dans les spécimens de musée était naturelle et non causée par des méthodes de conservation.

Nous avons également recherché des liens entre le type et le degré de fluorescence et le mode de vie de chaque espèce, afin de déterminer s’il y a des avantages à briller sous les UV si vous êtes un mammifère.

Lumières de discothèque

Les visiteurs des boîtes de nuit seront familiers avec les vêtements blancs, ou peut-être avec leur gin tonic, qui brille en bleu sous la lumière UV. Il s’agit d’un excellent exemple de fluorescence : l’énergie de la lumière UV, qui est une forme de rayonnement électromagnétique invisible pour les humains, est absorbée par certains produits chimiques.

Ces produits chimiques émettent alors de la lumière visible, qui est un rayonnement électromagnétique de moindre énergie. Dans le cas du gin tonic, cela est dû à la présence de la molécule de quinine dans l’eau tonique.

Dans le cas des animaux, cela peut être dû à des protéines ou à des pigments présents dans leurs écailles, leur peau ou leur pelage. La fluorescence est assez courante chez les animaux. Il a été signalé chez les oiseaux, les reptiles, les amphibiens, les poissons, les coraux, les mollusques et, plus particulièrement, les scorpions et autres arthropodes.

Cependant, elle a été décrite moins fréquemment chez les mammifères, même si des études récentes en ont fourni plusieurs exemples. Nous savions déjà que les os et les dents brillaient de fluorescence, tout comme les cheveux et les ongles blancs. Certains rongeurs ont une lueur rose sous la lumière UV et les ornithorynques brillent en bleu-vert.

À quelle fréquence les mammifères brillent-ils ?

Notre équipe s’est réunie parce que nous étions curieux de connaître la fluorescence chez les mammifères. Nous voulions savoir si la lueur signalée récemment pour diverses espèces était réellement une fluorescence et quelle était l’ampleur de ce phénomène. Nous avons obtenu des spécimens conservés et congelés provenant de musées et de parcs animaliers pour les étudier.

Nous avons commencé avec l’ornithorynque pour voir si nous pouvions reproduire la fluorescence signalée précédemment. Nous avons photographié des spécimens d’ornithorynques conservés et congelés sous une lumière UV et observé une lueur fluorescente (bien que plutôt faible).

Pour nous assurer qu’il s’agissait bien de fluorescence et non d’un autre effet qui lui ressemblait, nous avons utilisé une technique appelée spectroscopie de fluorescence.

Cela impliquait d’éclairer diverses sources de lumière sur les échantillons et d’enregistrer les « empreintes digitales » spécifiques de la lueur résultante, connues sous le nom de spectre d’émission. De cette façon, nous avons pu confirmer que ce que nous avons vu était bien une fluorescence.

Des mammifères sous des lumières éblouissantes

Nous avons répété ce processus pour d’autres mammifères et avons trouvé des preuves évidentes de fluorescence dans la fourrure blanche, les épines et même la peau et les ongles des koalas, des diables de Tasmanie, des échidnés à bec court, des wombats au nez poilu du sud, des quendas (bandicoots), des grands bilbies et même chats.

Les spécimens de musée fraîchement congelés et traités chimiquement étaient fluorescents. Cela signifiait que ce n’étaient pas des produits chimiques de conservation tels que le borax ou l’arsenic qui provoquaient la fluorescence. Nous avons donc conclu qu’il s’agissait d’un véritable phénomène biologique.

Nous avons ensuite utilisé notre ensemble de données pour tester si la fluorescence pouvait être plus courante chez les espèces nocturnes. Pour ce faire, nous avons corrélé la surface totale de fluorescence avec des caractéristiques écologiques telles que la nocturne, l’alimentation et la locomotion.

Les mammifères nocturnes étaient en effet plus fluorescents, tandis que les espèces aquatiques étaient moins fluorescentes que celles qui fouissaient, vivaient dans les arbres ou sur terre.

Sur la base de nos résultats, nous pensons que la fluorescence est très courante chez les mammifères. En fait, il s’agit probablement du statut par défaut des cheveux, à moins qu’ils ne soient fortement pigmentés. Cela ne signifie pas que la fluorescence a une fonction biologique : elle peut simplement être un artefact des propriétés structurelles des cheveux non pigmentés.

Cependant, nous suggérons que la fluorescence puisse être importante pour éclaircir les parties de couleur pâle des animaux utilisées comme signaux visuels. Cela pourrait améliorer leur visibilité, en particulier dans des conditions de faible luminosité, tout comme les azurants optiques fluorescents ajoutés au papier blanc et aux vêtements.