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La coquille Saint-Jacques, l'un des mollusques les plus prisés des gastronomes, possède un système visuel sophistiqué pouvant comprendre jusqu'à 200 yeux d'un millimètre de diamètre fonctionnant comme des télescopestélescopes, révèle une étude israélienne publiée dans l'édition du 1er décembre de Science.
Tout comme des systèmes optiques complexes chez d'autres animaux, tels les homards, ont déjà aidé à la conception de télescopes plus puissants, les résultats de cette étude pourraient ouvrir la voie à la création de nouveaux instruments optiques inspirés de la biologie, ou déboucher sur des applicationsapplications en imagerie, ou encore pour de nouveaux capteurscapteurs, estiment ces chercheurs.
La plupart des yeux des animaux, comme chez les humains, ont un cristallin, une lentille qui fait converger la lumièrelumière vers la rétinerétine formée de tissu sensible aux rayons lumineux se trouvant au fond de l'œilœil. Le principe est celui de la loupe, du microscope optiquemicroscope optique, des nos lunettes et des lunettes astronomiques.
Mais certains organismes marins comme la coquille Saint-Jacques et des poissons vivant dans les grandes profondeurs adoptent un système à miroirsmiroirs concavesconcaves pour créer des images par réflexion de la lumière. C'est le principe du télescope.
Les yeux de la coquille Saint-Jacques, Pecten maximus. © Ceri Jones, Haven Diving Services
Des yeux complexes à miroirs
Les yeux des coquilles Saint-Jacques sont ainsi dotés d'un miroir concave pour réfléchir la lumière. C'est ce qu'ont étudié ces chercheurs dont Benjamin Palmer, un scientifique du département de biologie structurelle à l'institut Weizmann de la Science en Israël. Il est le principal auteur de l'étude.
Ces miroirs sont formés d'une mosaïque de cubes cristallins microscopiques dont la morphologiemorphologie complexe en trois dimensions permet aussi de réduire les aberrationsaberrations optiques et de produire des images nettes.
“Ce système de miroirs composés de cubes ressemble de façon frappante aux miroirs segmentés des grands télescopes ”
Les miroirs forment des images sur une rétine à deux couches, l'une couvrant le champ visuelchamp visuel central et l'autre le champ périphérique. Grâce à ce dédoublement, la coquille Saint-Jacques dispose d'un champ visuel d'environ 250 degrés, contre 180 pour les yeux humains. « Ce système de miroirs composés de cubes dans les yeux multiples ressemble de façon frappante aux miroirs segmentés des grands télescopes » pointent ces chercheurs.
Cette ressemblance pourrait notamment inspirer la création d'instruments compacts dotés d'un champ optique large, selon eux.
La grande complexité de l'organe visuel de la coquille Saint-Jacques en fait peut-être l'un des plus sophistiqués dans la nature. Les auteurs soulignent surtout le degré très élevé d'organisation structurelle à une échelle nanométrique des miroirs au fond des yeux de ce mollusque pour à la fois réfléchir la lumière et la faire converger.
Ce qu’il faut
retenir
- La coquille Saint-Jacques a un système visuel complexe rappelant le fonctionnement d'un télescope.
- La formation de l'image utilise de minuscules miroirs concaves.
- Chaque œil mesure environ 1 mm de diamètre.
par Futura avec l'AFP
le 10 décembre 2017
