Le 8 avril dernier, dans le cadre des conférences « Célébrons l’Humanité Autour du Globe », les élèves de Première et de Terminale ont reçu la visite d’un éminent scientifique Claude Desplan (photo ci-contre).
Diplômé de l’École Normale Supérieure, Ph. D., Professeur au département de biologie de New York University, il concentre ses travaux sur l’évolution du développement embryonnaire précoce et la mise en place de circuits de la rétine et du cerveau qui sous-tend la vision des couleurs.
Deux types de photorécepteurs dans la rétine
Le sujet de son exposé est la vision, un sujet au programme des élèves. En introduction, une rapide présentation du système visuel chez l’homme permet à M. Desplan de planter le décor. Les photorécepteurs, environ 130 millions de cellules, situés dans la couche interne de la rétine détectent la lumière puisqu’elles renferment un pigment photosensible.
Un stimulus lumineux ou photon absorbé par le pigment est susceptible d’engendrer un signal électrique, transmis ensuite aux neurones bipolaires et ganglionnaires de la rétine, puis aux neurones du cerveau. Le professeur souligne le fait qu’il existe deux types distincts de photorécepteurs.
Les yeux d’une mouche.
Ainsi, les « bâtonnets », qui sont de loin les plus nombreux, peuvent réagir à des éclairements très faibles et permettent de distinguer formes et mouvements. A l’inverse, les « cônes » ne réagissent que si la lumière a une intensité importante, ils permettent pour autant de voir les couleurs et une vision plus précise des objets.
800 yeux chez la mouche
Les « cônes », contiennent trois variétés de pigment, appelé « opsine ». Chaque type d’opsine, à cause de différences dans leur séquence d’acides aminés, présente un maximum d’absorption de la lumière pour des longueurs d’ondes différentes ; ainsi les « cônes bleus » sont activés par une longueur d’onde proche de 420 nm, les « cônes verts » environ 530 nm, « les cônes rouges » autour de 560 nm. Ces pigments permettent à l’homme d’avoir une vision trichromatique des couleurs.
Le nombre de cellules photoréceptrices n’est pas le même chez toutes les espèces vivantes. En projetant l’image de l’œil d’une mouche, le professeur nous montre que celui-ci est en réalité constitué d’environ 800 « yeux », nommés ommatidies, qui contiennent chacun 8 photorécepteurs. Selon l’espèce et selon le rôle de l’insecte, le nombre de facettes est différent. Chacune de ces facettes agit indépendamment les unes des autres et capte l’image en face d’elle, l’ensemble de ces images étant transmis aux centres nerveux pour avoir l’image entière.
Les yeux vert fluo d’un insecte.
Claude Desplan appelle cela « la vision en mosaïque » des insectes. Leurs yeux sont adaptés tout particulièrement à la perception du mouvement et non à la précision de l’image, qui est faible. En effet, les insectes sont capables de détecter jusqu’à 300 images par seconde, c’est le cas de la mouche, contre 24 pour l’homme. Cela leur permet d’avoir un faible temps de réaction et ainsi de fuir plus vite. En résumé, les insectes ne voient que lorsqu’il y a du mouvement.
Un spectre de vision décalé dans l’ultraviolet
Suit une collection, expliquée par Mr. Desplan, de photos d’yeux d’insectes des plus extraordinaires, et certaines des plus « flashy ». Ainsi, les yeux du taon, couleur vert fluo : le professeur nous apprend alors que le taon mâle possède un grand nombre de facettes pour avoir un champ de vision très large et repérer la femelle.
C’est sur la vison trichromatique que le professeur Desplan conclura son exposé, en faisant le lien entre hommes et insectes.
La comparaison des séquences des différents pigments rétiniens de l’homme montre qu’ils ont de grandes similitudes attestant d’une origine commune. Les hommes sont trichromates. Que penser alors quand on sait que les abeilles et beaucoup d’insectes qui vivent le jour sont dotés aussi d’une vision trichromatique comme les hommes ? Leur spectre de détection de la lumière est décalé dans l’ultraviolet ; ainsi, ils ne voient pas le rouge mais distinguent très bien l’ultraviolet, alors que l’homme a des cellules réceptrices au bleu, au vert et au rouge. Quelle proximité !
About the Author :
Vincent is a LFNY student with an interest for scientific topics. He will be graduating in 2015.