Les lucioles marines synchronisent leur éclat pour rechercher les âmes sœurs


Dans le ballet sous-marin des lucioles marines, les mâles se balancent ensemble en parfaite synchronisation illuminée, se prélassant dans la lueur de leur mucus irisé sécrété.

« C’est extrême », a déclaré Nicholai M. Hensley, chercheur postdoctoral au Département de neurobiologie et du comportement du Collège des arts et des sciences. « C’est une illustration d’une évolution convergente et un exemple frappant de parades d’accouplement bioluminescentes synchronisées. Les mâles se déchaînent sur la piste de danse. C’est une grande parade lumineuse. »

Hensley est l’auteur principal d’une nouvelle recherche dévoilant le rituel d’accouplement intense de minuscules crustacés appelés ostracodes, qui a été publiée le 29 novembre dans le Actes de la Royal Society B.

Les ostracodes sont de minuscules crustacés – de la taille d’une graine de sésame – que l’on trouve juste au large, dans les herbiers sablonneux et les récifs des eaux marines. Les mâles des espèces ressemblant à des crevettes, appelés « entraineurs de gazon » ou EGD en abrégé, créent des modèles distincts de bioluminescence pour attirer les femelles en sécrétant des paquets de protéines provenant d’une glande spécialisée. En réponse, les femelles s’inclinent vers les écrans lumineux bleu vif et nagent vers les mâles.

« Cela commence avec un mâle sécrétant une petite boule de mucus brillant », a déclaré Hensley. « Ensuite, cela se répète plusieurs fois en nageant et cela crée une sorte de motif de lumière en code Morse dans l’eau. Ensuite, d’autres mâles commencent leurs affichages lumineux synchrones et bientôt sous l’eau – quand il fait sombre – cela ressemble à des étoiles clignotant avec de minuscules traînées. de la lumière. »

La nage synchronisée ne se produit pas au hasard, ont remarqué les scientifiques. En fait, la séquence de danse d’accouplement n’a lieu qu’après le coucher du soleil, au crépuscule nautique, lorsque la lune ne brille pas dans le ciel nocturne.

L’espèce d’ostracode EGD a été découverte pour la première fois en 2017 par James Morin, professeur émérite d’écologie et de biologie évolutive (A&S) et Todd Oakley, professeur à l’Université de Californie à Santa Barbara, alors qu’ils exploraient près de l’île de Bocas del Toro du Smithsonian Tropical Research Institute. station de recherche au Panama.

Morin, qui étudie les mécanismes de bioluminescence chez les organismes marins depuis 1980, a déclaré qu’il existe plus de 100 espèces d’ostracodes signaleurs dans les Caraïbes.

« Ce qui est vraiment remarquable avec l’EGD, c’est la durée, la luminosité et la densité », a déclaré Morin. Il a raconté, alors qu’il plongeait la nuit, comment une vague nuageuse d’ostracodes brillants passait devant lui. « C’était une expérience remarquable. Ils sautent vraiment aux yeux. Je travaille avec les ostracodes depuis des années et cette espèce est spectaculaire. »

Les ostracodes partageaient un ancêtre commun avec les lucioles il y a environ 500 millions d’années, à l’époque cambrienne, a déclaré Hensley, mais la parade nuptiale utilisant la lumière a probablement évolué il y a environ 20 millions d’années.

Mais pourquoi les mâles des lucioles marines devraient-ils effectuer ces girations ? D’autres preuves scientifiques montrent que le comportement synchrone des hommes attire des groupes de femmes, a déclaré Hensley. « Nous ne sommes pas sûrs de la fonction de la synchronisation elle-même », a-t-il déclaré. « Tout ce que nous savons maintenant, c’est que ces parades sont utilisées pour attirer des partenaires. »

Hensley a mené cette recherche en tant que doctorant à l’Université de Californie à Santa Barbara. Outre les auteurs Hensley et Oakley, les co-auteurs de cet article, « Synchronie collective des signaux d’accouplement modulés par des signaux écologiques et des signaux sociaux chez les lucioles bioluminescentes de la mer », étaient Trevor J. Rivers, Ph.D. ’07, professeur adjoint à l’Université du Kansas ; Gretchen A. Gerrish, Ph.D. ’07, directeur du Centre de limnologie, Université du Wisconsin, Madison ; et Raj Saha, Roux Institute, Northeastern University, Portland, Maine.

La National Science Foundation a financé cette recherche.

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