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Un système visuel original découvert chez une espèce de lézard européen

par Frédéric Magné - publié le , mis à jour le

Le lézard vivipare est un reptile de la famille des Lacertidae relativement commun en France. Une équipe associant des biologistes de l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris et de l’Université de Cornell, aux Etats-Unis, vient de montrer que cette espèce disposait d’un système visuel sensible aux rayonnements proches de l’infrarouge. Extrêmement rare chez les vertébrés terrestres, un tel système visuel permettrait au lézard vivipare de mieux discriminer des subtiles variations de coloration arborées par ses congénères. Ces travaux publiés en décembre dans The Journal of Experimental Biology suggèrent que cette étonnante caractéristique aurait co-évolué en même temps que les signaux colorés connus pour être impliqués dans les interactions sociales.



Lézard vivipare, "Zootoca vivipara", en train de thermoréguler sur une souche,
dans un des mésocosmes terrestres du Cereep (Centre de recherche en écologie
expérimentale et prédictive) - Ecotron Ile-de-France. © CNRS Photothèque / FRESILLON Cyril

 

Le fonctionnement du système visuel des lézards reste en grande partie mystérieux. Bien que particulièrement complexe, celui-ci repose sur une organisation commune à toutes les espèces de vertébrés. Comme chez l’homme, la vision colorée, ou vision chromatique, est ainsi assurée par les cônes visuels. C’est alors la structure, la pigmentation et l’abondance relative de cette catégorie de photorécepteurs qui influencent la sensibilité de l’œil aux différentes longueurs d’onde du spectre lumineux. En étudiant pour la première fois le système visuel du lézard vivipare (Zootoca vivipara) et du lézard des murailles (Podarcis muralis), deux espèces faisant partie du groupe de lézards le plus abondant d’Europe, une équipe internationale de biologistes a découvert que le premier d’entre eux avait la capacité de détecter les couleurs du spectre lumineux situées dans les proches infrarouges. « L’objectif initial de ces recherches était de mettre en évidence les mécanismes de vision dans l’ultraviolet chez ces espèces que nous étudions en laboratoire depuis plusieurs années en nous appuyant notamment sur les techniques d’électrophysiologie animale développées à l’Université de Cornell par le professeur Ellis R. Loew  », rappelle Jean-François Le Galliard, chercheur à l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement (IESS) de Paris et coordinateur de l’étude.

Des analyses de la rétine d’une dizaine d’individus, réalisées par microscopie optique et micro-spectrophotométrie, ont d’abord permis de révéler que le système visuel de ces deux espèces de lézards implique quatre types de cônes visuels : trois sont sensibles dans le domaine spectral visible pour l’homme et un dans celui des ultraviolets. Un résultat en accord avec ceux obtenus chez toutes les espèces de lézards diurnes étudiées jusqu’ici. Chez le lézard vivipare, les scientifiques ont par ailleurs constaté de manière surprenante que le type de cône sensible aux plus grandes longueurs d’onde du domaine du visible présentait une sensibilité visuelle dans le proche infrarouge. « Cette caractéristique résulte de la présence d’une molécule dite chromophore dérivée d’une vitamine A2 qui est elle-même associée à la protéine photosensible du cône  », explique Mélissa Martin, biologiste au Département d’écologie et de gestion de la biodiversité du Muséum National d’Histoire Naturelle et principale auteur de l’article. Si la présence du chromophore A2 n’est pas rare dans le règne animal, il reste associé à la vie en milieu aquatique ou semi-aquatique et n’avait jusqu’alors été observé que chez trois autres espèces de lézards strictement terrestres : Anolis carolinensis (lézard d’Amérique Centrale), Chamaeleo dilepis (caméléon du sud de l’Afrique) et Furcifer pardalis (caméléon de Madagascar). En modélisant les performances visuelles du lézard vivipare, les chercheurs ont pu proposer une première explication adaptative liée à cette particularité. Ils ont ainsi démontré qu’un œil équipé de cônes sensibles dans les proches infrarouges discriminait mieux les différences de coloration de la gorge et du ventre de ses congénères qu’un œil « standard » de lézard. A l’instar des lézards des murailles qui arborent trois morphes de couleur ventrale distincts (blanc, jaune ou orange), les lézards vivipares présentent une coloration ventrale jaune claire à rouge profond dont la variation interindividuelle est fine et continue. Impliqués entre autre dans la sélection sexuelle, les signaux colorés du lézard vivipare auraient donc co-évolué avec certaines caractéristiques de son système visuel.

 

 Référence

"The importance of short and near infrared wavelength sensitivity for visual discrimination in two species of lacertid lizards" , Mélissa Martin, Jean-François Le Galliard, Sandrine Meylan et Ellis R. Loew, The Journal of Experimental Biology, le 18 décembre 2014.

 

Contacts chercheurs

Jean-François Le Galliard
Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES) – CNRS / UPMC / IRD / UPEC / INRA
CEREEP-Ecotron Île-de-France – CNRS / ENS
Tél. : 01 64 28 12 00
Email : galliard@biologie.ens.fr

Mélissa MartinDépartement d’Ecologie et de Gestion de la Biodiversité, Mécanismes Adaptatifs et Evolution (UMR 7179) - CNRS/MNHN
Email : melissa2martin@gmail.com

 

Contact communication

Isabelle André, Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES) - CNRS / UPMC / IRD / UPEC / INRA
Tél. : 01 44 32 23 16
Email : isabelle.andre@ens.fr