Histoire de sa découverte

  La bioluminescence est un phénomène qui est connu depuis l'Antiquité greco-romaine. C'est notamment inscrit dans les textes écrit par Homère, Tite-live, Pline l'Ancien et un des plus connu : Aristote (348-322 Avant J.c) . Cet écrivain raconte dans ses écrits qu'en agitant un bâton dans l'eau de mer, il observe un phénomène lumineux. Il est le premier à signaler l'émission de lumière froide par des poissons morts et des moisissures. Puis plus tard Tite-live (23-79 après J.C) décrit le phénomène d'émission de lumière par les méduses, vers luisants, pholades et champignons, sans vraiment avoir d'explication à donner.                

          AristoteAristote.                                              Tite-Live.                        

Au moyen-âge on pensait que ces lumières qui scintillaient la nuit étaient produite pas les esprits des défunts, les vers luisants étaient respecté et provoquaient bien souvent de la terreur.

Au XVII eme siècle, Robert  Hooke (1635-1703), René Descartes (1596-1650) et Isaac Newton (1642-1727) font remarquer que le feu n'est pas l'unique source de lumière, car parfois l'eau de mer agitée par le passage de bateaux devient lumineuse. Puis en 1647 le hollandais T.Bartholonius (1625-1698) écrivit un livre consacré à cette émission de lumière froide: De Luce Animalium . Toutefois il n'était toujours pas en mesure de donner une explication au phénomène. Au même moment le chimiste anglais R.Boyle (1627-1691) fut le premier à faire des expériences scientifiques sur la bioluminescence, et il remarqua grâce à R.Hooke que  celle-ci ne pouvait avoir lieu en l'abscence d'air. L'italien Domenico Bottoni découvre en 1692 qu'en attachant les ailes d'une luciole l'émission de lumière froide s'arrête. Quelques années plus tard c'est l'anglais J.Priestley (1733-1804) qui démontre que c'est l'Oxygene qui est indispensable à la réaction biochimique.

En 1753 Benjamin Franklin a écrit :<< Il est possible qu'un très petit animalcule ( petit animal que l'on ne peut observer qu'au microscope), trop petit pour être visible même à l'aide des meilleurs verres, soit capable de produire de la lumière.>> 

 

 

Benjamin Franklin.

En 1790, le chercheur Spallanezani apporte son savoir sur les informations déjà connues que l'eau est également indispensable.

Charles Darwin (1809-1882) écrit à son tour dans L'Origine des espèces après de multiples voyages et constatations : << les organes lumineux qui se rencontrent chez quelques insectes appartenant à des familles très différentes  et qui sont situés dans de diverses parties du corps, offrent dans notre état d'ignorance actuelle, une difficulté absolument égale à celle des organes électriques.>>.

 

 

    Les premiers résultats réellement exploitable, tangible et concret n'arriveront qu'à la fin du siècle(1887), notamment grande au biologiste français         originaire de Lyon Raphaël Dubois (1848-1929) . Il étudiât la luminescence d'une espèce de luciole qu'il s'est fait importer de Jamaïque, il a prélevé leur lanterne ( c'est dire l'organe lumineux ) qu'il a broyé avec de l'eau dans un mortier. Il a lui aussi déclaré que la lumière n'était émise qu'en présence d'Oxygène. Il a ainsi observé qu'il était possible de créer cette lumière bleue pendant 2minutes dans un tube à essai. Il recommença l'expérience en essayant d'extraire les produits luminescents à l'aide de l'eau bouillante il n'observa aucune réaction, il en conclut que l'eau bouillante avait détruit  les substances responsables de l'émission de lumière. Par la suite il eut l'idée de mélanger ce qu 'il avait obtenu avec l'eau bouillante et celui obtenu avec l'eau froide et il eut la grande satisfaction de voir que la bioluminescence réapparaissait. Raphaël Dubois conclu que la réaction chimique est due à une enzyme (car il avait des connaissances sur le devenir d'une enzyme chauffée -> action inhibée) qu'il nomme Luciférase. Cette enzyme agit donc sur un substrat qu 'il baptise Luciférine.                   

  Luciférine. Jaune= souffre; Bleu=azote; Noir= Carbonne ; Rouge= oxygène; Blanc=hydrogène.

 Luciferase. Jaune= Atp liée a de la luciférine analogue.

 

Pour plus de précision sur le phénomène complexe il faudra attendre la fin de la Seconde Guerre Mondiale. C'est l'americain William.D.Mc Elroy qui en plus  des substances chimiques ( luciférine et luciférase, qui diffèrent selon l'espèce animale) déjà connues, montrera que la réaction biochimique nécessite la présence D'ATP ( adénosine triphosphate) et de l'ion magnésium Mg2+.

William.D.Mc Elroy.

Aujourd'hui le mécanisme complexe de la bioluminescence est relativement bien compris et les avancées technologie ne cessent de ce develloper en matière de médecine par exemple, mais il reste encore des zones sombre à éclairer .

 

 

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