Une équipe de recherche dirigée par l’Université de l’Arkansas a récemment rassemblé de nombreuses données sur des centaines d’espèces de vertébrés et d’invertébrés afin de mieux comprendre la spécificité du système visuel de divers animaux. Les experts ont découvert que les animaux terrestres sont capables de distinguer plus de couleurs que leurs homologues aquatiques, tandis que les animaux adaptés aux habitats terrestres ouverts voient une gamme de couleurs plus large que ceux adaptés à vivre dans les forêts.
Mais plus important encore, l’histoire évolutive semble être un facteur clé structurant les couleurs que différents types d’animaux peuvent voir. Par exemple, les scientifiques ont découvert que les espèces d’invertébrés voient des longueurs d’onde de lumière plus courtes que celles des vertébrés, en raison de l’évolution distincte de certaines de leurs cellules rétiniennes.
« Les scientifiques émettent depuis longtemps l’hypothèse que la vision des animaux a évolué pour correspondre aux couleurs de la lumière présente dans leur environnement », a déclaré Erica Westerman, co-auteure de l’étude et professeure adjointe de biologie à l’Université de l’Arkansas. « Mais cette hypothèse est difficile à prouver, et il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons sur la vision animale. Rassembler des données sur des centaines d’espèces d’animaux vivant dans un large éventail d’habitats est une tâche monumentale, surtout si l’on considère que les invertébrés et les vertébrés utilisent différents types de cellules dans leurs yeux pour transformer l’énergie lumineuse en réponses neuronales.
Selon les chercheurs, la capacité des animaux à détecter et à traiter les informations visuelles dépend des longueurs d’onde et de l’intensité de la lumière dans des environnements spécifiques, ainsi que de la sensibilité d’un type de protéines rétiniennes appelées opsines, qui déterminent le spectre de lumière qu’une espèce peut voir. En collectant des données sur 446 espèces animales réparties sur quatre phylums, le professeur Westerman et son doctorant Matthew Murphy ont découvert que les vertébrés et les invertébrés utilisent des opsines phylogénétiquement distinctes dans leur rétine.
En raison de la différence physiologique entre les opsines ciliaires chez les vertébrés et les opsines rhabdomères chez les invertébrés, ces dernières semblent mieux voir la lumière à courte longueur d’onde, même dans les cas où les habitats devraient sélectionner des vertébrés pour pouvoir également détecter des modèles similaires. Cependant, cette différence pourrait être due à des mutations génétiques stochastiques trouvées chez les vertébrés, qui pourraient limiter la portée de la lumière qu’ils peuvent percevoir.
« Notre étude répond à certaines questions importantes, mais elle génère également davantage de questions qui pourraient nous aider à mieux comprendre la vision animale. Nous pouvons faire davantage pour évaluer les différences dans la structure des rétines des vertébrés et des invertébrés, ou la manière dont leurs cerveaux traitent différemment les informations visuelles. Ce sont des questions passionnantes », a conclu Murphy.
L’étude est publiée dans la revue Actes de la Royal Society B Biological Sciences.
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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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