La troisième nuit après la pleine lune en été et en automne, 22 minutes après le coucher du soleil, de minuscules invertébrés marins connus sous le nom de vers de feu des Bermudes illuminent les Caraïbes dans un rituel d'accouplement bioluminescent. Et maintenant, comme le rapporte Brandon Specktor dans Live Science, des chercheurs ont percé le secret de la lueur verte des vers de feu: une enzyme spéciale qui n’a été observée chez aucun autre animal bioluminescent.
Les habitudes d'accouplement spectaculaires et minutieusement synchronisées du ver du feu des Bermudes sont bien documentées. On pense que Christopher Columbus et son équipe ont aperçu les créatures amoureuses le 11 octobre 1492, alors qu'ils s'approchaient de l'île de San Salvador; Dans ses journaux intimes, Christophe Colomb mentionne "la flamme d'une petite bougie alternativement levée et abaissée" dans les eaux sombres.
Dans les années 1930, les scientifiques ont compris que l'observation mystérieuse de Columbus était conforme au comportement sexuel du ver de feu des Bermudes ( Odontosyllis enopla), qui vit dans toutes les Caraïbes. Mark Siddall, conservateur à la division zoologie des invertébrés de l'American Museum of Natural History, et co-auteur d'une nouvelle étude publiée dans PLOS One, décrit la vue saisissante de la copulation des bestioles:
«Les vers femelles surgissent du fond et nagent rapidement en petits cercles serrés lorsqu'ils ressemblent à une lueur, qui ressemble à un champ de petites étoiles céruléennes à la surface d'une eau noire comme du jais», explique Siddall dans un communiqué. «Ensuite, les mâles, se dirigeant vers la lumière des femelles, remontent du bas comme des comètes - ils sont aussi luminescents. Il y a une petite explosion de lumière alors que les deux rejettent leurs gamètes dans l'eau.
Mais la simple raison pour laquelle les vers de feu produisent des spectacles de lumière n’était pas aussi claire pour les chercheurs modernes. Certains pensaient que la clé était la luciférase, une enzyme qui produit de la lumière chez plusieurs animaux, notamment des lucioles et des méduses. D'autres scientifiques ont toutefois avancé l'hypothèse que les photoprotéines faisaient briller la lueur des vers de feu.
Dans l'espoir de clarifier le débat, Siddall et ses collègues chercheurs ont retiré 12 vers femelles des vers de feu des eaux de Ferry Reach, un canal du nord-est des Bermudes, au moment de leur bioluminescence, et les ont gelés. L’équipe a ensuite analysé l’ensemble complet de molécules d’ARN, ou transcriptome (qui fournit essentiellement aux chercheurs une liste exhaustive de gènes, tels que ceux dans lesquels des cellules sont actives), dans trois des 12 vers du feu. Les molécules d'ARN sont impliquées dans le codage des protéines liées à la bioluminescence, rapporte Michelle Starr de Science Alert .
Les chercheurs ont découvert que la lueur des vers de feu pouvait effectivement être attribuée à la présence de luciférase, mais le type spécifique de luciférase présent dans les vers de feu des Bermudes semble être tout à fait unique. Les chercheurs l'ont comparé aux gènes de la luciférase enregistrés dans des bases de données et n'ont trouvé aucune protéine correspondante.
La nouvelle étude a révélé d’autres secrets génétiques pour l’éblouissant rituel d’accouplement des vers de feu. Les chercheurs ont identifié certaines enzymes qui font grossir les yeux des vers de feu, les rendant ainsi plus sensibles à la lueur bioluminescente, ainsi que d'autres modifiant la néphridie - un organe qui stocke et libère les gamètes - pendant la période de reproduction.
Ces nouvelles informations sur l'ARN du ver de feu ne révèlent pas comment les créatures savent s'accoupler à des moments aussi spécifiques. Mais les résultats de l'étude pourraient avoir des implications importantes pour la recherche médicale, explique Michael Tessler, biologiste à l'Institut Sackler de génomique comparée du Natural History Museum.
"C'est particulièrement excitant de trouver une nouvelle luciférase", déclare Tessler dans son communiqué, "car si vous pouvez éclairer des choses dans des circonstances particulières, cela peut être vraiment utile pour marquer des molécules pour la recherche biomédicale."
