Pourquoi les animaux sont-ils si colorés ?

Du mandrill aux teintes bleues, jaunes et rouges au caméléon panthère tie-dye, la nature accueille un défilé d’animaux vibrants et magnifiques.

Mais pourquoi les animaux créent-ils cette large palette de couleurs ? Et comment font-ils ?

Leurs méthodes sont diverses et surprenantes. Prenez le mandrill, qui produit son museau bleu vif à l’aide de fibres de collagène méticuleusement disposées qui réfléchissent la lumière. Pendant ce temps, les caméléons produisent leur peau changeante aux teintes arc-en-ciel à l’aide de nanocristaux.

Raison d’être coloré

Beaucoup de ces animaux détiennent des indices qui pourraient aider à répondre à la question de savoir pourquoi de telles expositions colorées ont évolué. Des recherches publiées en 2022 ont montré que toutes les espèces de vertébrés terrestres aux couleurs vives peuvent généralement être divisé en deux camps. Chez les descendants d’animaux nocturnes, la couleur peut indiquer aux prédateurs qu’ils sont venimeux et ne constitueraient pas un bon choix pour un dîner – un phénomène appelé aposématisme. Cela correspond à leur histoire nocturne, car les couleurs vives aident à effrayer les prédateurs opportunistes pendant que ces animaux dorment et sont vulnérables pendant la journée.

Parallèlement, l’étude a révélé que les descendants d’animaux diurnes, tels que certains oiseaux, utilisent généralement la couleur pour attirer des partenaires. Il est probable que « les signaux sexuels doivent évoluer chez des espèces capables de voir ces couleurs », a déclaré John J. Wiens, professeur d’écologie et de biologie évolutive à l’Université de l’Arizona, co-auteur de la recherche. « Les signaux d’avertissement peuvent évoluer chez des espèces qui ne voient pas du tout les couleurs – ou qui n’ont même pas d’yeux – car ils envoient des signaux à d’autres espèces capables de voir les couleurs, comme les oiseaux et les poissons. »

Cette importance de la couleur dans les rituels d’accouplement pourrait expliquer pourquoi tant d’espèces d’oiseaux organisent des spectacles à couper le souffle. Prendre la L’oiseau de paradis de Wilson (), qui possède des rouges, des bleus et des jaunes suffisamment brillants pour être visibles même sur le sol sombre de la forêt. Lorsqu’il attire l’attention d’une femelle, cet oiseau montre son atout : un disque de plumes émeraude irisées qui éblouit son compagnon. Ensuite, il y a le tangara paradisiaque (), un oiseau peint de façon presque comique avec des taches audacieuses de turquoise, rouge, orange et bleu marine.

« Cela ressemble à un oiseau de dessin animé, à une peluche » Vinod Saranathan, professeur agrégé de sciences biologiques à l’École des arts et des sciences entrelacés de l’Université Krea en Inde, a déclaré à Live Science. Le plus remarquable est la couronne vert fluo du tangara, où Saranathan et ses collègues ont découvert que les plumes produisaient une structure cristalline ordonnée qui réfléchissait la lumière pour créer une teinte brillante. « Cela signifie que la préférence féminine pour des couleurs plus vives a opté pour une structure cristalline qui a évolué à partir de structures désordonnées », a expliqué Saranathan.

La diversité est la clé

La couleur peut également être déterminée par la grande diversité des espèces. « Une chose pour laquelle la couleur est utilisée, plus particulièrement les motifs de couleurs, est de distinguer une espèce d’une autre », a déclaré Saranathan. « Parce que si vous êtes mâle ou femelle et que vous vous accouplez avec la mauvaise espèce, c’est une opportunité perdue. » Cela pourrait expliquer pourquoi il y a une telle explosion de couleurs dans la famille des insectes, qui abrite les insectes. le plus grand nombre d’espèces sur Terre, à plus de 1 million.

Prends juste le bien nommé coléoptères bijoux (Buprestidae), dont les ailes sont laquées de lilas, de magenta et de violet foncé, de bleus et de verts irisés. Ou la charançon à points arc-en-ciel (), dont les ailes comportent des cercles remplis de cristaux microscopiques en forme de diamant qui augmentent en taille, modifiant leur relation avec la lumière pour produire le spectre complet des bleus, des verts, des jaunes et des rouges, a expliqué Saranathan. « Un autre exemple serait un papillon de nuit malgache (). C’est vraiment incroyable », a-t-il déclaré – et particulièrement digne d’un prix, avec ses ailes qui capturent les ombres d’un soleil couchant.

Il ne faut pas oublier les araignées, comme les araignées paons en forme de pierres précieuses (), qui exécutent des danses complexement chorégraphiées qui affichent leurs abdomens aux couleurs festives pour courtiser leurs partenaires.

Comment les animaux créent la couleur

Cette immense diversité de couleurs est rendue possible grâce à des prouesses d’ingénierie microscopiques. « Il y a en réalité deux manières : soit [through] pigments ou nanostructures », Saranathan, « Et parfois il y a une combinaison des deux. »

Les molécules de pigment absorbent la lumière de certaines longueurs d’onde et émettent les longueurs d’onde restantes pour produire des couleurs spécifiques. Les structures à l’échelle nanométrique amplifient la réflexion de certaines longueurs d’onde pour créer des couleurs, a déclaré Saranathan à Live Science. Les formes, tailles et dispositions variables de ces nanostructures produisent des possibilités presque infinies. Par exemple, les nanostructures en forme de cristal organisées selon un motif répétitif produisent l’irisation qui orne souvent les ailes des coléoptères et des papillons. Les oiseaux, quant à eux, combinent souvent des pigments avec des nanostructures pour obtenir des verts, des turquoises et des rouges ultra-saturés, a déclaré Saranathan.

Comprendre comment les animaux créent les couleurs peut nous aider à concevoir des matériaux plus sophistiqués, notamment des écrans de télévision et de téléphone, explique Saranathan.

Le règne animal offre une inspiration illimitée. « Tout ce à quoi nous pensons et que nous pouvons concevoir, la nature était déjà là, l’a fait il y a des millions d’années », a déclaré Saranathan. « Et ils sont capables de le faire avec les matériaux les plus élémentaires que nous ne pouvons même pas imaginer. »