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LA BIOLUMINECSENCE ANIMALE
FERON Colette Année universitaire 2009/2010MANIER Cynthia
Licence 3 biologie/géologie
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SOMMAIRE
Introduction
I/ Qu’est ce que la bioluminescence ?
II/ Différentes structures des organes lumineux .
III/ Contrôles de l’émission lumineuse.
IV/ Rôles de la bioluminescence.
Conclusion
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Introduction à la bioluminescence
• Comment ?– Quelles spécialités– Quels contrôles
• Pourquoi ?– Quels rôles
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I- Qu’est ce que la bioluminescence?
• Définition du phénomène
– Caractéristiques– Localisation– Risques de confusion
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• Principe de fonctionnement
I- Qu’est ce que la bioluminescence?
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1)Substances lumineuses et organes glandulaires :
a) sécrétion extra glandulaire :
- Émission de substance lumineuse en milieu extérieur
- Présence d’organes glandulaires à localisation spécifique:
- unicellulaires
- pluricellulaires
- Libération de spores
II- Différentes structures des organes lumineux
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Exemple d’animal à sécrétion extra glandulaire :
Zones triangulaires
Bande semi circulaire
Longs cordons parallèles
Schéma représentant les cellules glandulaires de Pholas dactylus
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Exemple d’animal à sécrétion extra glandulaire:
•Réservoir de substance lumineuse situé près de la poche d’encre.
•Intervention de muscles.
Photographie de Heuteroteuthis dispar femelle
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II- Différentes structures des organes lumineux :
1) Substance lumineuse et organes glandulaires:
b) sécrétion intra glandulaire
Substance lumineuse sécrétée dans 2 types d’organes:
- photocytes = organes contenant la substance lumineuse
- photophores = assemblages d’accessoires + photocytes
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Schéma d’un photophore
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Exemples d’espèces à sécrétion intra glandulaire : dans des photocytes
Luminescence des bras et parfois des piquants :
jamais de sécrétions dans le milieu externe
Photographie de Ophiopsila aranea
Photographie de Amphiura
Photographie de Ophiotrix angula
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Exemple d’espèces à sécrétion intra glandulaire : dans des photocytes
Photographie de l’intérieur d’un pyrosome
Photographie d’un pyrosome
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Exemple d’espèces à sécrétion intra glandulaire : dans des photophores
Rougeoiement à différents endroits de son épiderme :
causé par 6 à 8 photocytes intercalés de lentilles et recouverts d’une couche de chromatophores.
Photographie de Etmopterus spinax
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Exemple d’espèces à sécrétion intra glandulaire : dans des photophores
Photophore articulé par des muscles
Photographie de Gigantactis vanhoeffeni
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II- Différentes structures des organes lumineux :
2) Présence de bactéries bioluminescentes :
a) la symbiose bactérienne:
Principe de l’expression du
Quorum Sensing
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b) Exemple d’un organisme hôte et de son symbiote : vibrio fischeri et eupryma scalope
Vibrio fischeri contenue dans les glandes paires
de la cavité du manteau :
-Plus de substance lumineuse des photophores
- production de protéines nutritives
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Bilan des différentes sécrétions lumineuses
• Extra glandulaire
• Intra glandulaire
– Photocytes– Photophores
• Symbiose bactérienne
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III- Contrôles de la bioluminescence :
- Contrôle indirect => phénomène neuromusculaire
- Contrôle direct => innervation des photocytes
- Rotation de l’organe bioluminescent (oppositions d’écrans)
- Influence de facteurs extérieurs (lumière, concentration en ions de l’eau, température…)
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Contrôle
Indirect
Contrôle
direct
Rotation de l’organe
Facteurs extérieurs
Extra
glandulaire + +photocyte
+ +photophore
+ + +symbiose
+ + +
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IV- Rôles de la bioluminescence
1) L’éclairage :
- éclairage du champs visuel de l’animal :
ex : Photoblépharon
- éclairage de l’animal lui-même :
ex : Stomias
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photoblépharon
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Stomias
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IV- Rôles de la bioluminescence
2) Signes de reconnaissance spécifique :
- Reconnaissance entre espèce
(jeunes et adultes)
- Parades nuptiales
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Différents exemples de parades nuptiales :
- Seulement chez la femelle
- 2 larges bandes transversales et 2
petites tâches
- Révélation de l’abdomen
Photographie de Lampyris noctiluca
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Parades plus complexes :
spots lumineux
Différents exemples de parades nuptiales :
Photographie de Anomalops
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IV- Rôles de la bioluminescence
3) La protection :
- Surprise :
ex : crevette, acholoe, attola
- Camouflage :
ex : photoblépharon,Argyropelecus
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Exemple d’animaux dont le rôle de la bioluminescence est l’effet de surprise :
Augmentation de la taille
Photographie de la bioluminescence de la méduse Atolla
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Sacrifice d’un fragment lumineux
Exemple d’animaux dont le rôle de la bioluminescence est l’effet de surprise :
Photographie de Acholoe
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Contre éclairage
Exemple d’animaux dont le rôle de la bioluminescence est le camouflage :
Photographie de Argyropelecus
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IV- Rôles de la bioluminescence
4) La prédation :
Mimétisme d’une parade nuptiale
Photographie de la femelle Photuris dévorant le mâle Photinus
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Bilan des rôles de la bioluminescence
• Éclairage
• Reconnaissance spécifique
• Protection
– Surprise – Camouflage
• Prédation
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Conclusion :
• Majoritairement en milieu marin
• Évolution des Rôles et des contrôles parallèlement à celle des organes lumineux
• De plus en plus utilisée en cancérologie