Nombreux sont les animaux à imiter l'aspect de
leur environnement pour s'y confondre et tromper leurs prédateurs.
C'est le cas, notamment de la grande famille des phasmes, qui
imitent à la perfection tantôt une feuille, tantôt une brindille ou
même une branche de ronce armée de ses épines. Mais ce crustacé fait
mieux : il devient transparent sur commande, donc totalement
invisible !
Une équipe de biologistes israéliens se sont intéressés aux
Sapphirinidae, appelés plus communément saphirs de mer. Ils ont non
seulement eu la chance d’être témoins de ce phénomène surprenant,
mais ont en plus le mérite d’en avoir élucidé le mécanisme optique.
Le saphir de mer
Le saphir de mer est une petite créature qui appartient au groupe
des copépodes, un groupe de petits crustacés dont le nom se traduit,
en grec, par "pied en forme de rames", vivant dans l’eau douce ou
salée. Ces animaux sont presque invisibles pour l’homme car ils
mesurent de un à quelques millimètres de longueur.
Si la femelle est transparente, le mâle a la particularité de
posséder de magnifiques et lumineuses couleurs bleue, rouge ou
violette, qui attirent les femelles et lui valent l’appellation de
saphir. Mais ces petits crustacés sont surtout connus pour leur
pouvoir d’invisibilité. En effet, les mâles sont capables d’une
prouesse dont ils ont l'exclusivité pour le monde animal : d ‘un
instant à l’autre ils peuvent devenir invisibles, ou plus exactement
transparents.
Tout ce que l'on savait à leur sujet, c'était que les Sapphirinidae
resplendissent de leur couleur lorsqu’ils sont en présence d’une
femelle ou d’un mâle de leur espèce, mais deviennent invisibles dès
qu’ils ne le sont plus, afin de se protéger de leur prédateurs.
Le secret des Sapphirinidae
Une nouvelle étude de l’institut Weizmann et de l’Université des
sciences marines d’Eilat en Israël, publiée en juin 2015 dans la
revue
Journal of the American Chemical Society (JACS), brise le
mystère de ce processus. Dans cette étude, les chercheurs se sont
intéressés aux écailles hexagonales qui recouvrent le dos des mâles
et qui possèdent une structure cristalline.
En utilisant une technique de cryo-microscopie électronique, ils ont
pu mesurer la réflectivité de cette structure qui est à l’origine de
la couleur du crustacé, et observer l’organisation de cette
structure cristalline sur le matériel cellulaire.
Ils ont déterminé que les couleurs resplendissantes produites par
ces crustacés en temps normal s’expliquent par le phénomène
d’iridescence ou de goniochromisme selon lequel certaines surfaces
semblent changer de couleur selon l’illumination, due à la réflexion
de la lumière sur des structures périodiques. De fait, la structure
cristalline des écailles est effectivement disposée de façon précise
et périodique. La couleur différente de chaque espèce proviendrait
donc de l’espace entre ces structures cristallines, lui-même
contrôlé par la fine couche de matériel cellulaire entre chaque
structure.
Une cape d'invisibilité !
En se basant sur cette explication, les chercheurs ont réussi à
expliquer l’effet de transparence : lorsque certains Sapphirinidae
tournent leur dos à la lumière et que celle-ci frappe leur structure
cristalline à 45°, la longueur d’ondes de la lumière réfléchie
glisse dans le domaine de l’ultraviolet, invisible à l'œil, et
deviennent transparents. Les Sapphirinidae ont ainsi la faculté de
contrôler leur visibilité en se positionnant de différentes manières
en fonction de la lumière arrivant dans l’océan.
Jean Etienne
Voir aussi
cette vidéo très démonstrative sur le sujet.
Source principale :
Crystal structures on the sea sapphire's back appear differently
depending on the angle of reflection (Weizmann Institute of
Science).
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