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Les facultés sensorielles
Le monde des sens (I) Toute vie est condamnée à mort si elle ne peut s'adapter à son environnement. Une vie complexe, un organisme un tant soit peu évolué, dispose soit de ganglions nerveux soit d'un cerveau, siège de la coordination, de l'élaboration de la pensée et de l'activité psychique. Rappelons qu'un cerveau humain est constitué à 78% d'eau, qu'il contient notamment des protéines, des vitamines et 1% de sucre. Ce ne sont donc que les 22% de matière, soit entre 200 et 400 grammes de neurones notamment qui assurent l'essentiel du travail. On ne peut que saluer le génie de dame Nature. Cet organisme dispose également d'un ou plusieurs sens constitués de détecteurs de rayonnement, de substances chimiques ou de mouvements. Il peut être muni d'appendices, d'antennes ou de membres plus ou moins préhensiles, certains s'étant transformés au cours de l'évolution en véritables outils de précision parfois polyvalents comme le sont nos mains, leur permettant d'acquérir une certaine technologie. Si nous mettons de côté les "sens" reflexes des plantes, comme les détecteurs de luminosité des tournesols ou les détecteurs de mouvement des plantes carnivores, il nous reste tous les organes des sens développés au cours de l'évolution par les organismes pour appréhender l'environnement. Nous allons constater que cette biodiversité relève autant du miracle que du fantasme. Et pourtant toutes ces facultés sont présentes chez l'une ou l'autre créature vivant sur Terre, tendant à démontrer que ces facultés sont banales dès lors que les conditions propices à la vie sont réunies. Nous allons passer en revue les cinq fonctions sensorielles : - La vision - L'audition - Le goût - L'odorat - Le toucher Nous discuterons également du "sixièmes sens" comme les mécanorécepteurs (les récepteurs tactiles, de position et d'accélération et de mouvement relatifs), les thermorécepteurs, les électrorécepteurs et la magnétoréception. A priori et en étant raisonnable, il n'existe aucun autre système de détection (bien sûr l'exobiologie peut nuancer cette certitude). La vision Chez la plupart des animaux la vision joue un rôle essentiel. Il n'y a que chez les microorganismes, les insectes et certains reptiles où cette faculté est supplantée par d'autres récepteurs sur lesquels nous reviendrons.
Même si quelques animaux ne sont sensibles qu'à la lumière et ne voient pas les images, la vue est un sens que possède presque tous les animaux. Même les créatures aveugles et cavernicoles ou vivant sous terre disposent de photorécepteurs ou de véritables yeux mais leurs organes sont soient très simples (lombric) soit obstrués (protée) ou non fonctionnels suite à leur adaptation au milieu. Une manipulation génétique peut toutefois leur rendre la vue. Au sens strict la vision est une forme de réception de la lumière, c'est-à-dire une aptitude à détecter les variations d'éclairement du milieu extérieur, former une image et analyser l'information acquise. Son étude relève de la psychologie, de la manière de voir, mais également des neurosciences puisqu'au final c'est le cerveau qui traite l'information. Le processus de la vision est différent de celui utilisé par des organes photosensibles comme les chloroplastes des plantes ou les chromatophores des bactéries capables de transformer l'énergie lumineuse. Ici le signal contient une information lumineuse qui doit être décodée par un cerveau, aussi élémentaire soit-il. La lumière et la vision Etant donné que la matière absorbe les rayonnements de courtes longueurs d'ondes (UV, X et gamma) suite à des phénomènes de transferts d'énergie au niveau atomique et compte tenu que les ondes radioélectriques ont des longueurs d'ondes qui s'étendent sur un très large spectre, de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres, seuls des récepteurs photosensibles de petites tailles pouvant détecter les rayonnements non absorbés, donc l'infrarouge, la lumière visible et une partie des ultraviolets sont efficaces. Sinon les créatures sont condamnées à vivre dans l'obscurité (animaux cavernicoles) ou sont limitées dans leurs mouvements si elles ne font pas appel à d'autres sens. Dans le processus de la vision, il s'agit de former une image en utilisant tout un dispositif contrôlé par le cortex visuel. Du point de vue biochimique, la fonction des yeux est de transformer l'énergie lumineuse en substances assimilables par les cellules de la rétine. Sa partie postérieure est composée de neurones transparents photosensibles qui transforment l'énergie lumineuse en signal électrique. Cette information sera interprétée par le cerveau qui reconstruira une image point par point. Nous parlons bien d'interprétation d'une information, d'un signal lumineux, et non pas de reproduction d'une couleur ou d'un objet. C'est une nuance importante qui signifie que le cerveau ne voit pas réellement les formes, les distances et les couleurs mais établit une correspondance entre un niveau d'énergie et un signal électrique que nous interprétons comme étant une couleur ou un objet. En d'autre terme, le cortex visuel "pense voir" les choses avec toutes les conséquences que cette interprétation peut entraîner et qui nous a déjà induite plus d'une fois en erreur, pensez par exemple aux différents effets optiques. A lire : La vision des couleurs Quand nous "pensons voir" les couleurs
Chez l'homme les radiations visibles s'étendent théoriquement entre 380 et 750 nm, entre le proche UV et le proche infrarouge, et plus généralement entre 400 et 700 nm, du bleu au rouge. L'énergie des photons est d'autant plus élevée que la longueur d'onde est petite. Ainsi la lumière ultraviolette est deux fois plus énergétique que la lumière rouge. Au-delà de 750 nm, les pigments de la rétine (rhodopsine, etc) n'absorbent presque plus les photons tandis qu'en deçà de 400 nm environ, la cornée et le cristallin absorbent le rayonnement UV bien que les pigments y soient sensibles. La couche d'ozone qui entoure la Terre absorbe également les ultraviolets de longueur d'onde inférieure à 300 nm. Bien que tous les UV soient nocifs à un degré ou un autre pour les organismes vivants car ils provoquent des lésions pouvant aller jusqu'au cancer, les yeux des insectes sont capables de percevoir les ultraviolets proches entre 300 et 385 nm, alors que chez les mammifères, le milieu transparent de l'oeil ainsi que la cornée et le cristallin les absorbent. Du côté infrarouge, au-delà de 750 nm, l'énergie est trop faible pour provoquer des lésions mais elle peut entraîner une augmentation de la température. Nous verrons que c'est une technique qu'utilisent certains reptiles pour détecter leurs proies. Enfin, la lumière étant une vibration électromagnétique, son plan de polarisation peut vibrer dans toutes les directions de l'espace, sauf quand elle est polarisée après réflexion sur un plan d'eau ou sur un substrat souple (peinture, terre, ...) ou par diffusion dans les masses gazeuses (atmosphère, nuages, ...). Certains arthropodes sont sensibles à cette polarisation partielle de la lumière.
Anatomie et fonctionnement de la rétine La rétine humaine possède deux types de cellules
photosensibles : les cônes et les bâtonnets. Ils se distinguent
par leur anatomie et leurs fonctions. Les bâtonnets sont des cellules très sensibles
aux faibles intensité lumineuses et aux mouvements mais elles ne distinguent pas les
couleurs (mis à part un pâle écho vert dû à leur sensibilité
particulière). On parle de vision scotopique. A
l'inverse, les cônes ne sont sensibles qu'à de fortes lumières
ce qui permet en revanche d'avoir une vision détaillée et en
couleur de l'environnement. On parle de vision photopique. D'un
point de vue biochimique, l’énergie lumineuse est transformée en
influx électrique par les pigments photosensibles contenus dans les
disques du segment externe formant la partie antérieure des
neurones photosensibles et déclenchent une réponse nerveuse
(hyperpolarisation de la cellule photoréceptrice). Dans le cas des bâtonnets,
le pigment photosensible s’appelle la rhodopsine, une protéine constituée d'acides
aminés qui présente une absoption maximale aux alentours de 500 nm, dans
la partie jaune-verdâtre du spectre visible. Cette caractéristique
a probablement été héritée de la température de couleur du Soleil à l'époque de l'émergence de la vie
sur Terre voici plusieurs milliards d'années. Anatomie
de l'oeil humain. De l'extérieur vers l'intérieur, nous
trouvons la cornée, l'humeur aqueuse (solution liquide
produite par le corps ciliaire), l'iris et la pupille, le
cristallin, l'humeur vitrée (substance gélatineuse), la
rétine, la choroïde, le nerf optique et la sclérotique.
Voici un schéma
explicatif. L'oeil est une excroissance spécialisée du
cerveau mais sa fonction de "chambre noire" est
rudimentaire et sujette au veillissement. Le globe oculaire
est peu lumineux, offre une faible profondeur de champ, il
présente des aberrations et plus important, il doit être
irrigué en sang et oxygène pour conserver ses facultés
sensorielles. Toutefois, grâce à l'analyse et
l'interprétation effectuées par le cerveau, nous sommes
capables de détailler une image, de discerner de faible
lumières et distinguer au moins
8
millions de couleurs, ce
qui correspond pour ainsi dire aux performances d'une carte
graphique capable de restituer la couleur sur 24 bits/pixel
(8 bits/couleur). Documents
Finkbeiner, Carriaso
et Med-Arts/Lombry. Les
cônes se concentrent principalement autour de la fovéa, près du nerf optique,
tandis que les bâtonnets tapissent la région périphérique. Les cônes
contiennent trois sortes de pigments contenant trois variétés
d'opsine, une
protéine proche de la rhodopsine qui détermine les trois
variétés de cônes : -
les cyanolabes sensibles au bleu (maximum vers 420-445 nm) -
les chlololabes sensibles au vert (maximum vers 530 nm) -
les erythrolabes sensibles au rouge (maximum vers 550-570 nm) Il faut y ajouter trois autres types de cônes contenant
chacun les trois pigments colorés, mais en différentes proportions,
correspondant aux longueurs d'ondes d'absorption maximales des
différentes protéines d'opsine : les cônes S (short wavelengh,
principalement sensibles au bleu), les cônes M (medium, au vert) et les
cônes L (long, au rouge).
Les
cône présentent donc une sensibilité sélective en fonction de la longueur d'onde de
la lumière. C'est la structure particulière des acides aminés
de l'opsine qui rend compte du profil spectral de la rétine, en
particulier du fait qu'elle présente trois pics de sensibilité qui
correspondent aux trois zones d'absorption des pigments de couleurs (voir courbes
ci-dessous), leur combinaison nous permettant de distinguer les nuances
les plus subtiles. Lorsqu'un type de cône fait défaut, la perception des couleurs est
altérée, on parle de daltonisme. Les
cônes vont donc tous réagir à la présence de lumière mais seront
excités à différents degrés en fonction de leur sensibilité à la longueur d’onde
incidente. Un objet vert par exemple sensibilisera surtout les cônes
verts et les cônes M. Si sa luminance est trop faible, ce sont les
bâtonnets qui la détecteront. Ensuite, des réactions biochimiques et
neuronales dans la rétine prendront le relais et transmetteront l'information
au cerveau. La
combinaison de ces différents spectres d'absorption définit la
courbe de sensibilité spectrale et lumineuse de l’oeil humain et
caractérise son efficacité lumineuse. Enfin,
l'oeil présente une réponse logarithmique dont la courbe est par coïncidence
l'inverse de celle d'un écran cathodique. Un oeil en bonne santé est
capable de distinguer environ 8 millions de couleurs !
A
lire : La
restitution des images sur ordinateur
A gauche, la distribution spectrale de
la sensibilité de l'oeil humain, tant en chromacité (RGB) que luminance (L).
Les couleurs sont purement indicatives. La zone inférieure vert de gris
représente la sensibilité aux faibles lumières. A droite, une
micrographie réalisée au microscope électronique à
balayage montrant l'enchevêtrement de cônes (rouge) et de
bâtonnets (jaune-orange) tapissant la rétine humaine. Documents T.Lombry
et Webvision. Quand
parfois les aveugles recouvrent la vision Un
individu peut être aveugle alors que sa rétine sest fonctionnelle
si l'influx nerveux n'est pas transmis au cerveau suite à une lésion ou
une maladie. Un implant reliant le nerf optique sain au cortex visuel peut aujourd'hui pallier à cet
handicap mais au prix d'un long et difficile apprentissage de la vision.
Car ce qui nous semble banal, voir une ombre, percevoir la perspective, le
mouvement ou tout simplement voir les couleurs et leur luminance, sont des
actes très élaborés qui requièrent une interprétation instantanée
que nous avons acquise progressivement dès la naissance mais dont les
aveugles n'ont jamais fait l'expérience. Un aveugle qui recouvre la vue
éprouvera donc de grandes difficultés pour analyser son environnement.
Cela commence par la luminosité qu'il mettra des mois et parfois des
années à supporter. Il devra ensuite apprendre à différencier une
image d'un objet réel, évaluer la vitesse d'un mobile et plus
concrètement redécouvrir visuellement les gens qu'il cotoyait
auparavant, apprendre à ne pas buter sur un trottoir, ne pas craindre les
ombres, distinguer les vitres transparentes grâce à leurs reflets, maîtriser le vertige en regardant un gratte-ciel ou en
contre-bas d'un bâtiment. Certains individus ont même préféré fermer
les yeux au début de leur thérapie pour retrouver les sensations
rassurantes et qu'ils maîtrisaient à leur façon étant aveugle. Dans
certaines cas cependant, le handicap réapparaît si par exemple la
rétine est mal irriguée en oxygène. Cette régression étant
progressive, le patient dispose de quelques mois pour mémoriser toutes
les images qu'il peut. Certains n'en souffrent pas car comme l'on dit, il
y a des choses (attitudes) qu'il vaut mieux ne pas voir... Evolution
et adaptation L'oeil constitue
donc une extension spécialisée du cerveau capable de traiter
l'information lumineuse grâce à un processus photo-chimique.
C'est l'un des organes présentant le plus de diversité. C'est bien sûr
chez les vertébrés qu'il est le plus complexe. Les
yeux peuvent être simples ou multiples. L'oeil le plus simple est une
ocelle, qui elle-même a subit plusieurs mutations. La plus simple se
rencontre chez la planaire et certaines annélidés. Une
excroissance ou plaque s'est transformée en système photosensible
élémentaire. Sa surface est couverte d'un pigment mélanique et de cils
sensoriels. Chez la patelle une cavité photosensible s'invagine en cupule
et est recouverte d'un mucus sous lequel se trouve un épithelium simple
contenant des cellules visuelles. Chez le nautile enfin, la cupule est
presque totalement fermée et ne laisse qu'un petit orifice jouant le
rôle de lentille. La cavité est tapissée d'une rétine. Comme
toutes les ocelles, la surface photosensible interne perçoit les variations de lumière, les
zones brillantes et sombres ainsi que quelques nuances de gris, mais
aucune image précise et très peu de détail. Dans les trois cas ces yeux simples sont reliés
par une fibre nerveuse ou un nerf optique au cerveau élémentaire de ces
invertébrés. Les
immenses yeux composés d'une libellule et d'une mouche.
Documents Nick Watts et CNRS. Chez
la plupart des invertébrés les cellules photosensibles sont dirigées
vers la lumière incidente, la lumière les frappe donc en premier ce qui
semble une idée logique (on dit que ces rétines sont directes). Mais
chez les vertébrés, dame Nature a trouvé une logique tout à fait
surprenante : les rétines inverses. Les cellules visuelles, cônes ou
bâtonnets présentent leurs cellules photosensibles... dans le sens opposé
à la lumière. Cela signifie que ces cellules doivent être
transparentes. La
rétine des vertébrés a une couleur pourpre qu'elle perd à
l'illumination mais qui se regénère dans l'obscurité. C'est la lumière qui
décompose ce pigment. En frappant la rhodopsine, un photon lumineux déclenche une
suite de réactions chimiques, à l'origine du message nerveux. Chez
l'homme, le seuil de sensibilité lumineuse dans l'obscurité correspond
en moyenne à la détection d'un photon par bâtonnet pour une dizaine de
bâtonnets. Le cône, en revanche, a une sensibilité en moyenne cent fois
plus faible et ne "fonctionnent" qu'en présence de forte
lumière du fait quil doit distinguer les détails. Classé
par ordre de complexité croissante, nous pouvons donc citer les ocelles
du nautile, les yeux de la coquille Saint-Jacques qui sont
constitués d'ocelles disposant déjà d'une cornée et d'un cristallin,
les yeux des insectes, ceux des pieuvres disposant d'un iris et d'une
rétine et enfin ceux des vertébrés. L'oeil
véritable, simple ou à facette comprend une cornée constituée d'une
cuticule transparente. La surface interne de l'oeil est tapissée d'une
rétine, un structure très complexe constituée de cellules nerveuses
transparentes (des fibres du nerf optique, des cellules ganglionnaires,
amacrines, bipolaires et horizontales) transformées en détecteurs
photosensibles. Sa résolution est très élevée dans l'axe de vision et
va en diminuant vers la périphérie de l'oeil. Un iris contrôlé par des
tendons agit comme un diaphragme pour ajuster la quantité de lumière et
éviter l'éblouissement. Un oeil simple ou à facette dispose d'une
lentille cristalline (un corps réfringent à indice de réfraction
positif) qui assure la mise au point sur la rétine grâce à des tendons.
L'oeil composé est constitué de plusieurs éléments optiques ou
ommatidies, chacun renfermant une cornée, des cellules rétiniennes et un
petit cristallin conique. La
couleur des yeux Les
bases génétiques de la
couleur des yeux (celui de l'iris) est un sujet très complexe qui fait
encore l'objet de nombreuses recherches. Nous n'aborderons donc que
sommairement le sujet. Les
scientifiques estiment qu'au moins 3 paires de gènes contrôlent la couleur de
nos yeux. Deux d'entre eux se situent sur la paire 15 des chromosomes et
le troisième se situe sur la paire 19. Le gène 2 du chromosome 15
présente une allèle ou variante brune et bleue. Un second gène, situé
sur le chromosome 19 présente une allèle bleue et verte. Un troisième
gène, situé sur le chromosome 15, donne la couleur
brune de l'iris. L'allèle
brune est toujours dominante vis-à-vis de l'allèle bleue même si la
personne est hétérozygote : même si elle dispose d'une allèle brune et
d'une allèle bleue sur le gène 2 du chromosome 15, ce sera l'allèle
brune qui sera exprimée. "Blu
eyes" L'allèle
verte est dominante vis-à-vis de l'allèle bleue mais elle est
récessive vis-à-vis de l'allèle brune du chromosome 15. Cela
signifie qu'il existe un ordre de préséance, un effet dominant parmi
les deux paires de gènes. Si
une personne présente une allèle brune sur le chromosome 15
alors que toutes les autres allèles sont bleues ou vertes, la
personne aura les yeux bruns. Si elle présente une allèle verte
sur le chromosome 19 et si toutes les autres allèles sont bleues
ou vertes, la personne aura les yeux verts. Les yeux bleus
se manifestent uniquement lorsque les 4 allèles sont
bleues. Ce
modèle explique l'héritage de la couleur des yeux à travers les
familles mais il n'explique pas les nuances grises, bleues ciel ou
les patchworks à la fois bruns, bleus, vert et gris de certains
iris. Ce
modèle ne peut pas non plus expliquer pourquoi deux parents aux yeux
bleus peuvent donner un enfant aux yeux bruns, qu'une couleur saute de
génération ou comment la couleur des yeux peut changer au cours du temps.
On pense que d'autres gènes sont concernés, qui restent à découvrir, et
déterminent cette variation en modifiant par exemple l'expression des
trois autres paires de gènes. Ce
que l'on sait en revanche avec certitude c'est que la couleur exacte des
yeux est déterminée par un seul pigment appelé la mélanine qui est
présente dans l'iris de l'oeil (la même que celle qui détermine la
couleur de la peau). La mélanine est un pigment brun qui se dépose sur
la surface frontale de l'iris. Si la mélanine est abondante les yeux
paraîtront bruns ou même noirs. Si la mélanine est très peu présente,
l'oeil paraîtra bleu. Les quantités intermédiaires de mélanine donnent
des yeux gris, vert, noisette ou différentes nuances de bruns. Les
gènes assurent la production des enzymes, des éléments qui participent
aux réactions biochimiques du corps humain. Les gènes de la couleur des
yeux contrôlent donc à travers les enzymes qu'ils produisent la
quantité et l'emplacement de la mélanine dans l'iris. Généralement
les bébés de type caucasien naissent avec les yeux bleus foncés (comme
les chats) du fait qu'ils n'ont pas encore produit de mélanine dans leurs
iris. Ce n'est que quelques mois après la naissance que leurs yeux vont
prendre leur couleur définitive en fonction des facteurs dominants et récessifs présents dans
leurs gènes. Leurs yeux peuvent donc devenir brun, vert ou prendre
n'importe quelle autre nuance en l'espace d'un ou deux ans. A
lire : Les
yeux bleus dénoteraient un signe d'intelligence (sur le blog) Les
yeux de Christina Aguilera : ses gènes présentent quatre allèles bleus Les
bébés des autres ethnies d'origine africaines, asiatiques, hispaniques
ou natives d'Amérique naissent souvent avec des yeux bruns ou noirs. Les
Albinos sont un cas particulier qui se produit lorsque l'iris ne présente
aucun pigment. Ce sont les vaisseaux sanguins présents dans le noir de
l'oeil qui réfléchissent la lumière et donnent à leurs yeux une
couleur rose. En général les Albinos manquent également de mélanine
dans leur peau et dans leurs cheveux. L'abinisme étant un facteur
récessif, deux parents normaux peuvent donc produire un abino. En
revanche, un albino peut donner naissance à un enfant normal si son autre
parent est normal. Résolution
et couleurs C'est
la manière dont l'iris s'ouvre qui donne la forme caractéristique de la
pupille (circulaire, en forme d'amande, horizontale, verticale, etc). Les yeux
disposant d'une pupille très étroite discernent mieux les détails des
objets, peu importe que la pupille soit orientée dans le plan vertical,
horizontal ou circulaire. La nuit cependant, outre la
présence de nombreux bâtonnets sensibles aux faibles lumières en périphérie
de la rétine, du fait de l'obscurité il est important que la quantité de
lumière soit la plus importante possible afin que les cônes puisent distingeur
les détails (et facultativement les couleurs). Aussi la plupart des animaux nocturnes présentent de grands
yeux, un iris totalement dilaté, complété par une ouïe perçante.
Pour
accroître leur vue, ils disposent d'une membrane
réfléchissante derrière la rétine qui amplifie les faibles lumières.
C'est pourquoi durant la nuit les marécages et la savane brillent souvent
de dizaines de paires d'yeux à l'affût. Durant
la journée la perception des couleurs est assurée par les trois types de
cônes dont les protéines de rhodopsine sont sensibilisés au bleu, au vert et au rouge. Chez les insectes
par exemple les rhabdomes qui conduisent l'influx lumineux utilisent trois
types de rhodopsines différentes. La plupart sont décalées vers
l'ultraviolet par rapport au spectre d'absorption des rhodopsines humaines.
C'est ainsi que si certains insectes perçoivent les UV ils ne perçoivent
pas la gamme des rouges. Chez
les animaux supérieurs, une ou plusieurs paupières lubrifient l'oeil et
le protège des accidents mécaniques tandis que des cils très serrés le
protège des poussières. Il faut en effet savoir que la lumière a
tendance à opacifier le cristallin. Le risque est la cataracte. A
ce propos, la lumière ne se réfléchit pas de la même
façon dans tous les milieux. En plaine 2% de
la lumière touchant le sol est réfléchie, 10% sur la mer, 20% en
montagne et jusqu'à 85% sur la neige ou la glace. La réflexion augmente
de 5% tous les 1000 mètres d'altitude. Vision
stéréo et panoramique Tous les animaux évolués disposent d'au moins deux yeux leur offrant une vue stéréoscopique, nécessaire pour appréhender les distances, un système élaboré voici près d'un milliard d'années pour chasser. Fermer un oeil et vous constaterez que le monde devient plat, sans aucun relief et qu'il vous est à présent très difficile de vous déplacer car vous avez perdu la notion de profondeur, reliée à la perspective. Si les créatures humanoïdes ont un angle de vue inférieur à 180°, quelques mammifères ont un angle de vision beaucoup plus vaste tel le chat qui atteint 287° dont 130° de vision binoculaire contre un peu plus de 90° chez l'homme. La plupart des animaux ont toutefois les yeux fixés sur le côté de la tête mais ils ne voient plus en stéréo. Certains oiseaux et bien sûr les caméléons voient pratiquement à 360° sans devoir tourner la tête et n'ont que deux petits angles morts, l'un derrière la tête, l'autre juste à hauteur du bec ou de la gueule.
Les insectes dotés d'yeux multiples (comme les abeilles, fourmis, libellules, mouches, etc) ainsi que les arachnides dotés de plusieurs yeux simples comme l'araignée dessinée à gauche ont une vue proche de 360° mais chaque ommatidie ou chaque oeil ne couvre qu'un étroit angle de vision, se recouvrant en bordure de champ. Leur résolution et leur sensibilité individuelles sont assez mauvaises mais la composition de toutes ces images leur donne un grand champ de vision. Leur résolution globale reste toutefois médiocre, comme s'ils voyaient le monde à travers les mailles d'un tissu. Ces créatures peuvent déterminer la position et la distance approximative des objets. Leur réel avantage réside dans leur faculté à détecter le mouvement. Quelle que soit la créature, deux yeux offrent une solution optimale. S'ils sont placés sur la face antérieure de l'encéphale (dans le crâne ou sur des appendices), grâce à l'effet tridimensionnel, ils permettent de déterminer les distances avec précision. Les détecteurs thermosensibles A défaut d'avoir une vue perçante certains reptiles et insectes ont choisi de développer des détecteurs sensibles au rayonnement infrarouge. Pourquoi les classe-t-on parmi les organes de la vision ? Simplement parce que les radiations infrarouges sont constituées de photons comme la lumière. Mais ainsi que nous l'avons dit, si les radiations infrarouges sont trop peu énergétiques pour déclencher des réactions biochimiques, elles provoquent une élévation locale de la température que des récepteurs spécialisés peuvent détecter. Il en va ainsi de la chaleur irradiée par les corps chauds. Les humains peuvent ressentir la chaleur à courte distance mais nous ne pouvons pas analyser un paysage de cette manière et sentir quelqu'un s'approcher rien que par la chaleur qu'il dégage. Certains vertébrés utilisent cette propriété pour détecter et pister les animaux à sang chaud comme les mammifères ou les oiseaux. Les plus connus sont les serpents (crotals, boas, pythons) qui disposent de fossettes réceptrices soit entre l'oeil et la narine soit dans la région labiale. Leurs terminaisons nerveuses sont capables de réagir à des variations de température de moins de 0.005°C.
Non seulement les serpents vous sentent approcher dans tous les sens du terme (odorat, chaleur, vibration) mais leur organe thermosensible leur permet également d'attaquer leurs proies dans le noir le plus complet, un atout que bien peu de créatures peuvent revendiquer. Chez les fourmis, les reines et les mâles disposent de trois petites ocelles sur le vertex, la partie du crâne située entre les deux yeux. Il s'agit également de capteurs infrarouges. Détecteurs microondes A toute bonne fin rappelons qu'un système de vision micro-ondes est également envisageable bien qu'aucune créature terrestre n'en dispose. Ce genre d'organe "visuel" serait utile dans une atmosphère épaisse, couverte de brouillard dans laquelle mêmes les radiations infrarouges seraient absorbées. Seul inconvénient à ces fréquences ultra courtes (environ 1 GHz) les détecteurs prendraient vraisemblablement la forme de mini réflecteurs paraboliques munis d'un récepteur en leur foyer ou ressembleraient à un cornet. Dans le premier cas les yeux de ces animaux seraient très fragiles car le moindre choc ou la moindre lésion du récepteur les rendrait aveugle. C'est une raison suffisante sans doute pour laquelle dame Nature n'a pas approfondi la question. Prochain chapitre |
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