L’oeil de la coquille Saint-Jacques, un mollusque doté d’une technologie télescope

2024-09-24 20:13:34

Quelle est la particularité d’une coquille Saint-Jacques ? De la famille de pectinidesressemble beaucoup à une palourde, une moule ou tout autre bivalve. À l’intérieur de sa coquille se cache une créature musclée. Très apprécié des humains pour sa valeur gastronomique. Cependant, il possède une caractéristique unique qui le distingue des autres mollusques : sa capacité à voir le monde à travers des centaines d’yeux.

Disposés le long du corps, les yeux de la coquille Saint-Jacques scintillent comme un collier de minuscules perles bleues ou vertes. Chacun de ces yeux repose sur la pointe d’un petit tentacule, qui peut s’étendre légèrement au-delà du bord de sa coquille.

Bien que de nombreux invertébrés aient des yeux qui ne distinguent que la lumière de l’obscurité, les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les pétoncles sont capables de distinguer des images complexes. Cette capacité pourrait leur permettre d’identifier les prédateurs à temps et de fuir rapidement vers un abri sûr.

Cependant, les yeux des pétoncles sont si petits et si délicats que comprendre leur fonctionnement constitue un défi pour la science depuis des décennies.

Optique complexe et surprenante

Le structure optique des yeux de pétoncle Il est remarquablement différent de celui des humains et des autres animaux.

Chez ce bivalve, la lumière pénètre dans l’œil par une pupille et un cristallin, et traverse deux rétines : une distale et une proximale. Enfin, elle atteint un miroir composé de cristaux de guanine au fond de l’œil. Ce miroir incurvé réfléchit la lumière vers les rétines, où des signaux neuronaux sont générés. Ces signaux sont envoyés à un petit ganglion viscéral, un groupe de cellules nerveuses qui contrôlent les fonctions vitales telles que l’intestin et le muscle adducteur du pétoncle.

Le fonctionnement des yeux des pétoncles déconcerte les scientifiques depuis des années. Selon les lois de l’optique, la rétine principale devrait recevoir des images floues, car elle est trop proche du miroir. Mais ce n’est pas comme ça.

Recherche Des études récentes ont révélé que les pupilles des pétoncles ont la capacité de s’ouvrir et de se fermer, même si elles le font beaucoup plus lentement que les nôtres. Le diamètre de votre pupille peut varier jusqu’à 50 % et la dilatation ou la contraction peut prendre plusieurs minutes.

Contrairement au yeux humainsles pétoncles ne possèdent pas d’iris ; Au lieu de cela, les cellules de la cornée changent de forme, modifiant sa courbure et permettant à l’œil de s’ajuster et de former des images plus nettes.

Les mystérieux miroirs des coquilles Saint-Jacques

une étude publié dans le magazine Science a révélé des détails sur la structure complexe des miroirs oculaires des pétoncles. Celles-ci sont constituées de millions de petites mosaïques carrées de guanine, disposées en 20 à 30 couches superposées.

Bien que les carrés de guanine Ils sont transparents à eux seuls, leur disposition précise en couches alternées avec de fines couches de fluide créant un effet miroir, réfléchissant la lumière vers les deux rétines de la coquille Saint-Jacques. Cette conception optique est similaire à celle utilisée dans télescopes à réflexion avancé, comme inventé par Isaac Newton et perfectionné pour l’astronomie moderne.

Les chercheurs ont découvert que cette configuration est idéale pour la vision sous-marine, car elle récupère efficacement les couleurs bleues et vertes, moins absorbées par l’eau.

Lorsqu’un faisceau de lumière traverse une grande étendue d’eau, les fréquences associées au rouge et à l’orange s’atténuent, tandis que les teintes bleues et vertes persistent. Cette adaptation permet aux pétoncles d’utiliser efficacement la lumière disponible, en focalisant différentes parties du champ visuel sur chaque rétine.

Chacune des deux rétines du pétoncle a une fonction différente : l’une est chargée de capturer une image claire de la zone centrale située devant l’œil, ce qui pourrait l’aider à identifier rapidement les prédateurs qui s’approchent, lui permettant ainsi de s’échapper grâce à sa méthode caractéristique de propulsion à réaction.

L’autre rétine, en revanche, offre une meilleure vision périphérique, utile pour s’orienter dans la recherche d’un endroit approprié sur le fond marin pour s’installer et se nourrir.

Innovation inspirée par la nature

La complexité des yeux des pétoncles et d’autres animaux a même inspiré la NASA, qui a conçu des détecteurs de rayons X basé sur des structures oculaires similaires à celles des homards pour étudier des phénomènes astronomiques tels que les trous noirs.

La possibilité de développer des yeux artificiels inspirés des coquilles Saint-Jacques pourrait révolutionner photographie sous-marinepermettant de capturer des images dans des conditions de faible luminosité sans avoir besoin d’un éclairage artificiel.

Cette découverte élargit non seulement notre compréhension de la biologie du pétoncle, mais ouvre également de nouvelles possibilités pour l’ingénierie des matériaux.

La capacité des pétoncles à former des cristaux organisés avec une telle précision remet en question ce que les scientifiques pensaient possible dans la création de matériaux optiques avancés. Ce domaine reflète non seulement une étonnante sophistication évolutive, mais offre également une riche source d’inspiration pour les innovations technologiques.

La nature nous donne une fois de plus des leçons de maître, nous montrant que, même dans les organismes les plus petits et apparemment simples, se cachent des solutions ingénieuses qui pourraient redéfinir nos propres créations.

L’œil de coquille Saint-Jacques, avec son architecture et son fonctionnement complexes, témoigne de la façon dont l’évolution peut dépasser l’imagination humaine et servir de modèle pour les avancées futures.

Antonio Figueras Huerta ne reçoit pas de salaire, n’effectue pas de travail de conseil, ne possède pas d’actions et ne reçoit de financement d’aucune entreprise ou organisation qui pourrait bénéficier de cet article, et a déclaré qu’il n’avait aucun lien pertinent au-delà la position académique susmentionnée.

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