Le mystère se cachant derrière la manière dont les oiseaux naviguent à travers les airs pourrait finalement être résolu : ce n’est pas le fer dans leur bec qui fait office de véritable boussole magnétique, mais une protéine nouvellement découverte dans leurs yeux, qui leur permet littéralement de voir les champs magnétiques de la Terre.

Ces résultats proviennent de deux nouvelles études. L’une étudiant le rouge-gorge et l’autre, le diamant mandarin. La protéine en question s’appelle Cry4 et fait partie d’une classe de protéines appelées les cryptochromes – des photorécepteurs sensibles à la lumière bleue, se trouvant à la fois chez les plantes et les animaux. Ces protéines jouent un rôle important dans la régulation des rythmes circadiens. Lors de ces dernières années, plusieurs études ont mis en lumière que, chez les oiseaux, ces cryptochromes dans leurs yeux étaient responsables de leur capacité à s’orienter en détectant les champs magnétiques terrestres : un sens appelé magnétoréception.

Nous savons que les oiseaux ne peuvent détecter les champs magnétiques que si certaines longueurs d’onde de la lumière sont disponibles. Les récentes études ont démontré que la magnétoréception semblait dépendre en particulier de la lumière bleue. Cela semble confirmer que ce mécanisme est un mécanisme visuel, basé sur les cryptochromes, qui peuvent être capables de détecter les champs grâce à la cohérence quantique.

Afin de découvrir plus d’éléments concernant ces cryptochromes, deux équipes de biologistes se sont mises au travail : des chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont étudié les diamants mandarins, et des chercheurs de l’Université Carl von Ossietzky d’Oldenburg en Allemagne ont étudié les rouges-gorges d’Europe.

L’équipe de Lund a mesuré l’expression génique de trois cryptochromes, Cry1, Cry2 et Cry4, dans le cerveau, les muscles et les yeux des diamants mandarins. Leur hypothèse était que les cryptochromes associés à la magnétoréception devraient maintenir une réception constante au cours du jour circadien. Ils ont constaté que, comme prévu pour les gènes de l’horloge circadienne, Cry1 et Cry2 fluctuaient quotidiennement, tandis que Cry4 exprimait des niveaux constants, ce qui en fait le candidat le plus probable pour la magnétoréception.

Cette conclusion a été soutenue par l’étude sur les rouge-gorges, qui a mené à la même conclusion. « Nous avons également constaté que Cry1a, Cry1b, et Cry2 ARNm affichent des modèles d’oscillations circadiennes robustes, tandis que Cry4 montre seulement une faible oscillation circadienne », ont expliqué les chercheurs.

Mais les scientifiques ont également fait quelques constatations intéressantes supplémentaires : la première est que Cry4 est regroupé dans une région de la rétine qui reçoit beaucoup de lumière, ce qui est tout à fait logique pour la magnétoréception, dépendante de la lumière. L’autre, est que les merles d’Europe ont augmenté l’expression de Cry4 durant la saison de migration, par rapport aux oiseaux non migrateurs.

vision oiseau champ magnetique terrestre

Voici comment un oiseau peut voir les champs magnétiques. Crédits : Theoretical and Computational Biophysics/UofI

Les deux groupes de chercheurs mettent cependant en garde qu’il faudra encore effectuer des recherches supplémentaires avant que Cry4 puisse être officiellement déclarée comme étant la protéine responsable de la magnétoréception. Les preuves sont donc fortes, mais pas définitives. De plus, Cry1 et Cry2 sont également impliqués dans la magnétoréception. L’observation d’oiseaux avec un Cry4 non fonctionnel pourrait aider à confirmer le rôle qu’il semble jouer, tandis que d’autres études seront nécessaires pour comprendre le rôle de Cry1 et Cry2.

Alors que voit réellement un oiseau ? Bien entendu, nous ne pouvons jamais savoir à 100% à quoi ressemble exactement le monde à travers les yeux d’une autre espèce, mais nous pouvons émettre de fortes suppositions. Selon les chercheurs du groupe de biophysique théorique et computationnelle de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, dont le chercheur Klaus Schulten avait prédit des cryptochromes magnétoréceptifs en 1978 déjà, ces derniers pourraient fournir un « filtre » de champ magnétique, superposé au champ de vision de l’oiseau (voir image ci-dessus).

Sources : Journal of the Royal Society Interface, Current Biology

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