dimanche 25 septembre 2016

Comment le caméléon change-t-il de couleur ?

Nul doute qu'un jour, étant petits, vous vous êtes posés cette question et que, peut-être, vous n'avez jamais eu la réponse ! Comment les caméléons parviennent-ils à changer de couleur ? 
Autre que son allure paresseuse ou sa longue langue adhésive, le caméléon est célèbre pour sa façon de se camoufler dans son environnement : l'homochromie ! Mais ces modifications de la teinte traduisent aussi son humeur et lui permettent parfois de faire fuir un prédateur (ou un rival lors de la période nuptiale). 
Avant, la communauté scientifique pensait que la couleur du caméléon était due aux pigments dispersés dans son tégument. Mais, cette hypothèse ne tenait pas la route ; en effet, certains caméléons sont verts (par exemple, Chaemaeleo jacksoni)  et dépourvus de pigments verts. 

Caméléon de Parson (Calumma parsonii)

Mais, récemment, Michel Milinkovitch et son équipe ont découvert, dans le tégument du reptile, une couche de cellules renfermant des nanocristaux, située sous la couche de cellules pigmentaires ! 

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Schéma représentant le tégument du caméléon
                                       

Ne froncez pas les sourcils, je m'explique ! En plus d'une première couche de cellules lipophores contenant des pigments bruns, rouges ou jaunes, le tégument est constitué d'une couche inférieure de cellules disposant de couleurs structurelles (le bleu et le blanc par exemple). Sauf que ces couleurs structurelles ne sont pas créées par des pigments mais par le biais du phénomène d'interférence optique ! Ces couleurs proviennent de l'absorption de certaines longueurs d'ondes mêlée à l'action de nanostructures (dont je vous parlais tout à l'heure). Et qui dit "nanocristaux", sous-entend "cristaux" dit "réflexion de la lumière". Ce que je veux dire, c'est que ces nanocristaux peuvent être plus ou moins accolés entre eux et ainsi réfléchir différemment la lumière pour créer au final des teintes variées. 
En fait, la disposition de ces cristaux dans les cellules (les cellules iridophores, sur le schéma) est responsable de la réflexion d'une couleur qui traduit l'humeur du caméléon. 

Prenons un exemple. Dans la situation a), le caméléon est décontracté. Les nanocristaux sont densément organisés dans les cellules et réfléchissent les petites longueurs d'onde (environ 450 nm) comme le bleu. 
Dans la situation b), le caméléon est excité. Les nanocristaux sont plus dispersés que lors de la première situation et réfléchissent des couleurs comme l'orange ou le rouge (environ 800 nm).

Maillage des nanocristaux en fonction de l'état du caméléon



Coloration du tégument en fonction de l'état du caméléon

Et ce n'est pas tout ! Sous cette première couche de cellules iridophores, se trouve une autre couche de cellules iridophores renfermant des plus gros cristaux mais moins ordonnés, permettant de réfléchir les longueurs d'onde du domaine Infra-Rouge (IR). Cela lui permet de se protéger contre les effets thermiques du soleil. 

Ainsi, ces nanotructures confèrent au caméléon une arme évolutive importante, à travers les nombreux rôles qu'elles remplissent comme le camouflage, la coloration ou la protection aux IR. De plus, cette découverte a bouleversé le monde des sciences. Désormais, les nanocristaux du tégument du caméléon sont devenus un modèle biologique utilisé par les biophysiciens pour éliminer les reflets lors de la création de nouvelles technologies !

Merci d'avoir lu cet article ! 

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