Ce que les yeux de la coquille Saint-Jacques ont en commun avec le télescope

Par Sarah Sermondadaz le 27.12.2017 à 14h36

Dans les 200 yeux de la coquille Saint-Jacques (Pecten maximus), on ne trouve pas de cristallin, mais des miroirs. Une bizarrerie qui évoque la conception optique des grands télescopes actuels !

Coquilles Saint-Jacques fraîchement débarquée dans le Calvados, en Normandie.
PHOTO12 / GILLES TARGAT


Y aura-t-il des coquilles Saint-Jacques au réveillon du nouvel An ? Si la réponse est oui, regardez ailleurs. Car la coquille Saint-Jacques, elle, vous regarde. Pecten maximus (de son petit nom scientifique) possède jusqu'à 200 yeux, situées en bordure de sa coquille. D'un diamètre de quelques millimètres à peine, il s'agit en fait de multiples miroirs concaves qui réfléchissent la lumière vers la rétine de l'animal, plutôt que de deux lentilles biologiques comme chez l'homme. En cela, ils ressemblent beaucoup à nos télescopes ! C'est à leur fonctionnement optique étonnant que s'est intéressée une étude publiée dans la revue Science.


Des miroirs dans les yeux

La plupart des animaux ont, comme les humains, un cristallin, qui est une lentille naturelle faisant converger la lumière vers la rétine, située à l'arrière de l'œil, et dont les tissus sont photosensibles. Mais ce n'est pas une norme dans le règne animal ! Certaines espèces, comme les homards ou les coquillages, déploient un autre système optique, où les yeux multiples représentent en fait autant de miroirs. Dans le cas de la coquille Saint-Jacques, ces yeux millimétriques sont recouverts d'une mosaïque formée de plusieurs couches de cristaux cubiques de guanine. C'est aussi ce même composé sous forme cristalline qui est par exemple ajouté aux peintures métallisées (ou aux vernis à ongles) afin de leur conférer leur aspect brillant.


Crédits : Dan-Eric Nilsson, université de Lund


RÉTINE. Ces miroirs sont dotés d'une morphologie complexe en trois dimensions, ce qui permet de réduire les aberrations optiques et de produire des images nettes. Les 200 yeux minuscules réfléchissent ainsi la lumière disponible dans l'habitat du mollusque (avec un pic dans le bleu à 500 nm) en la redirigeant vers sa rétine. Mais là encore, on trouve une curiosité biologique : une rétine dotée de 2 couches distinctes, l'une focalisant la vision centrale, et la seconde la vision périphérique !


Empilement cristallin dans un œil de Pecten maximus / Crédits : B. Palmer et al.


Télescopes bio-inspirés

"Ce système de miroirs ressemble de façon frappante aux miroirs segmentés des télescopes à réflexion", et notamment celle des grands télescopes optiques segmentés comme le VLT, relèvent les auteurs de la publication. Ce n'est toutefois pas la première fois que les yeux d'un fruit de mer inspirent l'optique astrophysique : le homard, par exemple, a contribué au développement de télescopes spatiaux à rayons X. Les chercheurs pensent que la coquille Saint-Jacques aussi pourra inspirer les concepteurs de systèmes optiques ou de capteurs, en permettant la création d'instruments dotés d'un champ optique bien plus large.

MERVEILLE. Les auteurs soulignent surtout le degré très élevé d'organisation structurelle à une échelle nanométrique des yeux de ce mollusque pour à la fois réfléchir la lumière et la faire converger. La grande complexité de l'organe visuel de la coquille Saint-Jacques en fait peut-être l'un des plus sophistiqués dans la nature. Songez-y entre deux bouchées, si décidément vous devez croiser la délicieuse coquille au soir du 31 décembre...

Avec AFP