Contrairement aux humains et à la plupart des autres mammifères, les oiseaux peuvent voir la lumière ultraviolette. Mais les yeux aviaires ne sont pas tous égaux, selon une nouvelle étude. Apparemment , les oiseaux avec des yeux plus petits sont davantage en mesure de percevoir le spectre UV.

Beaucoup d’animaux peuvent voir la lumière ultraviolette, comme certains amphibiens, des reptiles et des poissons. Mais rares sont les mammifères qui peuvent voir la lumière UV : il y a les rats, les chauves-souris et, étonnamment, les rennes. En général, cette capacité aide les animaux à attirer des partenaires, trouver de la nourriture et pour détecter les prédateurs.

Dans les années 1970, les scientifiques ont d’abord compris que les oiseaux percevaient aussi la lumière ultraviolette, quand ils ont découvert des photorécepteurs sensibles aux UV dans la rétine de certains oiseaux. Aujourd’hui, les scientifiques n’ont même pas besoin de regarder dans les yeux de l’animal pour voir s’il a les photorécepteurs nécessaires pour voir la lumière UV, ils peuvent le déterminer en analysant le génome.

Mais le fait de posséder des photorécepteurs sensibles aux UV n’est que la moitié de l’équation. Même si vous avez les bons récepteurs, vous ne verrez la lumière UV que si vos médias oculaires, qui se composent de la cornée, de l’humeur aqueuse, du cristallin et du corps vitré, sont transparents à la lumière. Votre vision UV sera atténuée si des parties de vos yeux absorbent ou diffusent une partie de la lumière UV avant qu’elle n’arrive à votre rétine.

Étonnamment, très peu d’études sur la vision UV des animaux ont pris en compte ce que l’on appelle la transmittance des médias oculaires (OMT pour ocular media transmittance). Récemment, Olle Lind, biologiste à l’Université Lund en Suède et ses collègues ont examiné l’OMT de quelques espèces de rapaces et ont constaté que les yeux des oiseaux ne laissaient pas passer, vers la rétine, beaucoup de lumière UV. Alors ils ont décidé d’élargir leurs tests en étudiant d’autres oiseaux.

 

Pour leur nouvelle étude (lien plus bas), Lind et son équipe ont examiné l’OMT de 38 espèces d’oiseaux, dont, entre autres, des autruches, des martinets communs, des colverts, des hulottes, des perruches de Bourke, des éperviers et des mésanges. Au lieu de simplement analyser le génome, comme ils l’auraient fait s’ils étudiaient les photorécepteurs, l’équipe a dû acquérir et expérimenter avec les yeux de quelques-unes des espèces d’oiseaux.

Pour obtenir les yeux dont ils avaient besoin, les chercheurs ont fait équipe avec un service de sauvetage des oiseaux dans le sud de la Suède. Chaque fois que les membres du programme ont rencontré un oiseau qu’ils ne pouvaient sauver, ils confiaient rapidement son cadavre aux chercheurs de l’Université de Lund.

De là, les scientifiques réalisaient une simple procédure qui consistait à enlever les yeux de l’oiseau récemment mort, de projeter une lumière à travers afin de mesurer la quantité de lumière transmise à la rétine. Ils ont ensuite trouvé les données OMT d’autres espèces d’oiseaux dans la littérature scientifique. Ils ont également mesuré la taille des yeux des oiseaux et modélisé leur vision de la couleur.

Les scientifiques ont constaté que les yeux des petits oiseaux étaient plus transparents aux UV que les yeux des grands. Cela signifie que les petits oiseaux, comme les oiseaux chanteurs, peuvent profiter pleinement de la lumière UV ambiante, tandis que les plus gros, comme les martinets et les rapaces, empêchent une grande partie de la lumière UV d’atteindre la rétine.

On ne sait pas encore pourquoi les grands yeux bloquent plus la lumière UV que les petits, mais Lind suggère qu’il peut être difficile de fabriquer une matière biologique transparente à la lumière ultraviolette (et c’est donc plus facile de le faire à petite échelle). D’autre part, avoir des yeux avec une faible transmittance UV peut être une sorte d’adaptation pour les rapaces et d’autres oiseaux qui chassent à l’air libre.

Ces oiseaux ont l’acuité visuelle la plus élevée de tous les animaux, le fait de bloquer la lumière UV peut être un moyen, pour eux, de garder leur vision plus nette. La lumière ultraviolette est aussi très dommageable pour la rétine, son blocage protège probablement leurs yeux pendant qu’ils chassent en plein soleil.

Et les humains dans tout ça ?

Les humains disposent de pigments qui sont sensibles à la lumière UV, mais nous souffrons du même problème que les rapaces. Autrement dit, notre cristallin contient des pigments qui bloquent environ 95 % de la lumière incidente à des longueurs d’onde plus petites que 400 nanomètres (la lumière ultraviolette est comprise entre 10 et 400 nm). Ainsi, une vision des rayons ultraviolets est possible en enlevant le cristallin et c’est en fait ce que les gens faisaient dans le passé pour faire face à la cataracte, précise Lind.

Le plus célèbre exemple de cette procédure revient à Claude Monet. A 80 ans, Monet souffrait de la cataracte à l’un de ses yeux, troublant sa vue. Après l’échec de nombreux traitements, on lui a finalement enlevé le cristallin, lui permettant de percevoir la lumière ultraviolette.

Les personnes sans cristallin rapportent souvent que la lumière ultraviolette leur apparait comme une couleur bleu pâle ou violette. En fait nos récepteurs de couleur (rouge, vert et bleu) sont tous sensibles à la lumière ultraviolette, de sorte que la lumière apparait comme un mélange de ces trois récepteurs, avec un léger penchant pour la partie bleue du spectre.

Les oiseaux, cependant, ont un quatrième récepteur de couleur pour la lumière ultraviolette. Ce que les oiseaux voient, même ceux avec de grands yeux qui bloquent beaucoup de lumière UV,  ne ressemble en rien à ce que vous verriez si vous n’aviez pas de cristallins. Notre vision UV (sans cristallin) n’en est pas véritablement une. Pour Lind, il est impossible d’imaginer cette nouvelle couleur que nous n’avons jamais vue…

L’étude publiée sur the Proceedings of the Royal Society : Ultraviolet vision in birds: the importance of transparent eye media.