Un écran solaire naturel explique l’incroyable vision UV de Mantis Shrimp

Le système visuel bizarre de la crevette-mante colorée est devenu encore plus bizarre : une nouvelle recherche révèle que ces animaux utilisent un composé de protection solaire naturel pour voir la lumière ultraviolette.

Les chercheurs savaient que les crevettes-mantes, des crustacés marins parfois connus pour casser le verre des aquariums avec leurs griffes puissantes, avaient un système visuel très impressionnant. Les animaux peuvent voir la lumière ultraviolette, qui est une lumière avec des longueurs d’onde plus courtes que celles que les humains peuvent voir. Ils peuvent également voir l’orientation ou la polarisation des ondes lumineuses.

Mais la nouvelle étude révèle que les crevettes-mantes ont mis au point de jolies astuces pour exploiter leurs impressionnantes capacités visuelles. Ils recrutent des acides aminés spéciaux qui sont généralement utilisés comme écran solaire naturel dans la peau des animaux pour filtrer la lumière qui atteint leurs yeux.

« La construction globale du système visuel de la crevette mante est tellement incroyablement ridicule, donc ce n’est qu’un autre morceau de cette tapisserie », a déclaré le chercheur Michael Bok, doctorant à l’Université du Maryland, comté de Baltimore. [Photos: The Amazing Eyes of the Mantis Shrimp]

Les crevettes Mantis sont des créatures compliquées. Ce sont de féroces chasseurs, tuant leurs proies à coups rapides de leurs griffes puissantes, qui peuvent accélérer aussi vite qu’une balle de calibre .22. Certaines espèces sont monogames, mais toutes présentent un comportement social complexe.

La vision des crevettes Mantis semble être un ingrédient crucial pour le succès des animaux. Les crevettes mantis ont 12 photorécepteurs, contre trois chez l’homme, et elles voient plus de longueurs d’onde de lumière que les humains.

Bizarrement, cependant, les crevettes mantis ne semblent pas faire la distinction entre les couleurs avec autant de sensibilité que les humains ; une étude publiée en janvier dans la revue Science a révélé que leur impressionnant réseau de 12 photorécepteurs leur permet de traiter la couleur dans les yeux plutôt que dans le cerveau. (En revanche, les humains ont un œil assez simple, mais beaucoup de traitement visuel mis en place dans le cerveau qui nous aide à voir des milliers de nuances.)

Les photorécepteurs des crevettes Mantis sont organisés en une bande au milieu de l’œil, avec des cellules plus simples autour d’eux, a déclaré Bok à Live Science, et ils semblent balayer leur environnement en permanence.

« Vous pouvez l’imaginer comme eux » colorant le monde «  », a déclaré Bok.

Ce sont ces cellules spécialisées qui intéressaient Bok et ses collègues. Ils savaient que cinq ou six des photorécepteurs d’une crevette mante étaient utilisés pour voir la lumière ultraviolette, et ils voulaient identifier les pigments visuels qui composaient ces récepteurs. Une première analyse moléculaire de l’œil de l’espèce n’a cependant révélé que deux pigments.

C’était un peu une surprise, a déclaré Bok. Les chercheurs ont pensé que l’œil de la crevette mante devait avoir des filtres pour « trier » les longueurs d’onde avant qu’elles n’atteignent les pigments visuels, mais les scientifiques ne savaient pas où regarder, au début. Étant donné que les longueurs d’onde UV sont invisibles pour l’homme, il n’y aurait aucun moyen de voir les filtres UV à l’œil nu.

Heureusement, les chercheurs ont découvert que lorsque les filtres des yeux des crevettes mantis absorbent la lumière UV, ils émettent un tout petit peu de fluorescence, visible pour les humains.

« Nous avons pu voir ces beaux pigments fluorescents très brillants dans les yeux », a déclaré Bok.

Les filtres sont constitués de quelque chose appelé MAA, ou acides aminés de type mycosporine. Ces acides aminés sont communs dans la peau des organismes marins et sont généralement utilisés pour absorber la lumière UV qui endommage les cellules.

Les crevettes Mantis, cependant, ont réutilisé les MAA pour absorber certaines longueurs d’onde UV dans l’œil. Chaque filtre différent supprime différentes parties de la lumière, ce qui signifie que certaines longueurs d’onde n’atteignent que certaines zones de l’œil.

« Cela réduit assez bien leur sensibilité en supprimant certains composants du spectre », a déclaré Bok. Le filtrage permet ainsi à la crevette mante de détecter plusieurs longueurs d’onde avec seulement deux pigments visuels.

« C’est un système très, très étrange, et il est très étranger par rapport au nôtre », a déclaré Bok.

Bok, qui effectue actuellement des travaux de terrain sur la Grande Barrière de Corail en Australie, a déclaré que le prochain objectif était d’étudier comment les crevettes-mantes utilisent leur système visuel inhabituel. Ils pourraient utiliser des informations visuelles pour communiquer, chasser ou éviter les prédateurs, a-t-il déclaré.

« C’est une question intéressante », a-t-il déclaré. « Pourquoi ont-ils besoin de ça ? À quoi pourrait-il bien servir ? »

Bok et ses collègues ont rapporté leurs découvertes aujourd’hui (3 juillet) dans la revue Current Biology.