« La bioluminescence des lucioles est produite lorsqu’une substance chimique appelée luciférine entre en contact avec une enzyme particulière, la luciférase », explique David Morse, professeur au Département de sciences biologiques. L’oxydation se produit quand ces deux molécules sont en présence d’oxygène fourni par la respiration de l’insecte, ce qui lui permet de moduler la réaction lumineuse. L’énergie que dégage la combustion de la luciférine est presque entièrement émise sous forme de photons ; il ne se dégage donc aucune chaleur, contrairement aux autres formes de production de lumière.
Chez la plupart des espèces de lucioles — on en compte près d’une dizaine au Québec —, le mâle et la femelle produisent tous les deux des signaux lumineux. Même si les larves sont elles aussi lumineuses, les signaux de l’insecte constituent des parades amoureuses : généralement, le mâle au sol émet un signal pour attirer la femelle, qui lui répond en vol.
La fréquence du signal et sa couleur (turquoise, jaune ou rougeâtre) sont propres à chaque espèce. Toutefois, la femelle de l’espèce Photuris est en mesure d’imiter le signal des mâles d’autres espèces ; le mâle qui se laisse ainsi leurrer le paie de sa vie : il est dévoré par l’intrigante.
« La bioluminescence existe chez de nombreux autres organismes, comme des bactéries, des poissons, des vers, des méduses ou encore des champignons. Dans chaque cas, le même procédé est en jeu, bien que la composition chimique des deux molécules puisse varier », ajoute le professeur Morse, connu pour ses travaux sur la bioluminescence chez les dinoflagellés, une algue du phytoplancton.
Le gène qui produit la luciférase des lucioles étant connu, il est possible de l’implanter dans le génome d’autres espèces. Les chercheurs s’en servent notamment comme marqueur génétique, afin d’observer dans quelle région un gène particulier s’exprime ou encore pour mesurer la quantité de parasites (rendus lumineux) dans une cellule infectée.
Des fantaisistes ont même déjà produit un lapin vert qui devient lumineux sous une lumière ultraviolette.
Daniel Baril
