Lucioles et vers luisants : comment brillent-ils ?

Qui ne connaît pas les vers luisants (Lampyris noctilucaLampyris noctiluca) et les autres lucioles, ces insectes de la famille des Lampyridés qui ont la capacité presque magique de briller dans le noir ?

Principe de la bioluminescence

Cette capacité, que possèdent d'autres organismes, notamment marins, est la bioluminescencebioluminescence. Cette émission de lumière est provoquée par la réaction entre une protéineprotéine, la luciférine, et une enzymeenzyme, la luciférase.

Lorsque ces deux protéines s'associent, la luciférase catalysecatalyse l'oxydationoxydation de la luciférine en présence d'oxygène.

Cette oxydation provoque l'excitation électronique de la luciférine. Cet état étant instable, la luciférine repasse à son état stable en émettant un photonphoton. La lumièrelumière ainsi émise est qualifiée de lumière froide puisque seuls 5 % de l'énergieénergie est convertie en chaleurchaleur. Cette lumière qui appartient aux spectresspectres du bleu et du vert est ensuite réfléchie vers l'extérieur par des cristaux d'urateurate.

En retournant à son état stable, la luciférine se sépare de la luciférase et un nouveau cycle peut commencer.

Schéma du mécanisme biochimique de la bioluminescence. © ElfeJediBiochimiste, Wikimedia CC by-sa 3.0

Ces deux protéines sont produites par les cellules des Lampyridés ainsi que d'autres espèces. Ailleurs dans le monde animal, cette synthèse est plus souvent le fait de bactériesbactéries symbiotiques. C'est le cas notamment chez les méduses et les poissons des abysses.

Utilisation de la bioluminescence pour les organismes

Chez les Lampyridés, la bioluminescence sert lors de la reproduction pour attirer les partenaires sexuels. Cette utilisation est aussi employée par d'autres organismes, mais certains se servent de leur bioluminescence pour attirer des proies, pour se camoufler, pour perturber leurs prédateurs ou encore pour communiquer.