Les requins baleines peuvent voir dans le noir grâce à une mutation

Les requins baleines peuvent voir dans le noir grâce à une mutation
Les requins baleines peuvent voir dans l'obscurité grâce à une mutation - Les requins baleines plongent occasionnellement dans l'obscurité permanente de l'océan profond, mais filtrent souvent les appâts près de la surface.MINDEN PICTURES/PETE OXFORD

Les gros poissons peuvent désormais détecter la lumière bleue même dans les profondeurs les plus sombres, grâce à des changements dans leurs gènes de la vue.

Un requin baleine ne vaut rien même au bout d'un fil de pêcheur. Cependant, ils ont de nombreuses fonctionnalités qui attendent d'être découvertes. Les plus grands du monde, ces poissons peuvent atteindre 18 mètres de long et peser jusqu'à deux éléphants. Les caractéristiques impressionnantes des requins baleines ne s'arrêtent pas là ; Se nourrissant en glissant de la surface de l'océan au noir absolu à une profondeur d'environ 2000 mètres, ces poissons ont l'une des gammes verticales les plus larges parmi les animaux marins.

Les yeux des requins doivent avoir du mal à nager entre les eaux brillantes de surface et le noir absolu des profondeurs marines, rendant leur mode d'existence intenable. Mais les scientifiques ont maintenant identifié la constitution génétique qui empêche que cela se produise.

La recherche, publiée cette semaine dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences, identifie une mutation génétique qui augmente la sensibilité d'un pigment de la rétine du requin baleine aux changements de température. Dans les environnements sombres, les pigments qui détectent la lumière bleue sont actifs dans les eaux profondes froides pour donner la priorité à différentes zones de vision à différentes profondeurs, et sont désactivés lorsque les requins reviennent à la surface chaude pour se nourrir. Ironiquement, la modification génétique est étonnamment similaire à la modification qui provoque la cécité nocturne chez l'homme en perturbant les pigments de la rétine.

Pourquoi les requins baleines plongent si profondément reste un mystère. Les proies sont rares à ces profondeurs, cette activité peut donc être liée à l'accouplement. Mais quoi qu'ils fassent, les requins utilisent la rhodopsine, un pigment sensible à la lumière dans leurs rétines, pour se frayer un chemin dans les eaux sombres. Bien que moins utiles dans les environnements ensoleillés, les pigments aident de nombreuses espèces, y compris les humains, à détecter la lumière dans des conditions de faible luminosité. Les pigments de rhodopsine dans les yeux des requins-baleines sont spécialement conçus pour détecter la lumière bleue dans les profondeurs marines car c'est la seule couleur qui atteint ces profondeurs.

Des études antérieures ont montré que les pigments dans les yeux des requins-chats nuageux vivant au fond (Scyliorhinus torazame) sont également réglés pour détecter la lumière bleue. Les requins baleines sont les seuls requins connus à afficher ces pigments dans les eaux peu profondes car ces minuscules requins se contentent de vivre dans les profondeurs. Ces pigments de détection de lumière bleue peuvent empêcher les requins-baleines de détecter d'autres types de lumière dans des eaux plus ouvertes, mais ils peuvent toujours manœuvrer sans difficulté tout en cherchant leur proie.

En examinant l'œil d'un requin zèbre, un proche parent des requins-baleines, un visiteur fréquent des récifs coralliens et une portée verticale beaucoup plus restreinte, Shigehiro Kuraku, biologiste de l'évolution à l'Institut national de génétique du Japon, et ses collègues ont analysé la vision du requin-baleine. dans les eaux claires et sombres.Il a essayé de découvrir ce qui le rendait si polyvalent. Pour identifier les différences génétiques entre les deux requins, ils ont comparé les données génétiques des tissus de requin zèbre avec les informations génomiques précédemment publiées pour les requins baleines.

Les régions 94 et 178 de l'ADN des requins ont été identifiées comme les sites de deux mutations qui ont modifié la structure des acides aminés de la protéine rhodopsine. Fait intéressant, la mutation en position 94 a été trouvée. Le gobie noir, une créature des profondeurs marines trouvée en Antarctique qui peut détecter la lumière bleue, présente également le même changement d'acides aminés. Cela a conduit l'équipe à conclure que la mutation dans la région 94 était principalement responsable du "blueshift" dans la vision des requins-baleines.

La morue noire et les requins baleines, ainsi que d'autres animaux, ont une mutation en position 94. Une variation génétique chez l'homme provoque une cécité nocturne fixe congénitale en réduisant la stabilité et l'efficacité des pigments de rhodopsine dans la rétine. Les personnes atteintes de cette maladie ont du mal à voir dans la pénombre.

Selon les chercheurs, un processus similaire se déroule dans les rétines des requins-baleines. Ils ont découvert qu'en modifiant les acides aminés aux positions 94 et 178 dans les tissus des baleines et des requins zèbres, les pigments de rhodopsine du poisson devenaient moins stables et se dégradaient à des températures plus chaudes. En conséquence, la probabilité de bénéficier des pigments de détection de lumière bleue dans les eaux plus profondes et plus froides est plus élevée que dans les surfaces plus chaudes.

En raison des fluctuations de température qui activent et désactivent leurs pigments de détection de lumière bleue, la vision des requins-baleines change constamment à mesure qu'ils montent et descendent la colonne d'eau. Selon Kuraku, la vision bleue des requins-baleines est claire dans les eaux profondes et fermée près de la surface. Parce que ces pigments sont fixés à des niveaux inférieurs, les requins peuvent détecter différentes teintes plutôt que la lumière bleue uniquement.

Certains autres plongeurs profonds, comme les cachalots, adoptent une méthode similaire en changeant leurs pigments pour filtrer la lumière bleue en profondeur, selon Jeffry Fasick, un écologiste visuel à l'Université de Tampa qui n'a pas participé à la nouvelle étude.

Mais ce qui distingue les requins baleines, c'est qu'ils ont subi une mutation qui détruit les pigments et leur permet de mieux voir. Ceci est remarquable car un animal ne devrait pas évoluer pour avoir cette mutation, mais Fasick note que la mutation se propage à travers les espèces. Ils adaptent leur sensibilité à la lumière disponible.

Source : science.org/content/article

 

📩 25/03/2023 22:36