Africa-Press – Togo. Chez la plupart des animaux, tous les organes sont parcourus par des circuits de vaisseaux sanguins qui les alimentent en oxygène afin de pouvoir fonctionner. Et c’est particulièrement le cas pour l’oeil, très gourmand en énergie, et dont la rétine est tapissée d’un dense réseau veineux.
Seulement, il existe une famille de vertébrés qui échappe singulièrement à cette règle quasi-universelle: les oiseaux. A la différence des mammifères par exemple, leur rétine n’est pas couverte de petites veines. D’où une interrogation: comment cet organe peut-il être efficace sans apport énergétique? La question agite les ornithologues depuis un siècle. Et la réponse vient d’être fournie dans Nature par une équipe internationale de chercheurs.
Depuis longtemps, les scientifiques pensaient que la clé de l’énigme pouvait se nicher dans une structure propre aux yeux des oiseaux: le pecten oculi. Identifié à la fin du XVIIe siècle par Claude Perrault, un anatomiste français, dans un embryon de poulet, le pecten s’étend à la base du nerf optique et baigne dans le fluide vitreux du globe oculaire aviaire.
Des 3 plis de l’émeu aux 25 du corbeau
Ressemblant à une fine membrane plissée comme un accordéon, le pecten est très différent d’une espèce à une autre. Le nombre de plis varie grandement selon que les oiseaux sont nocturnes ou diurnes, ces dernières espèces ayant généralement des pecten plus larges et complexes. Au minimum, on trouve le pecten de l’émeu, formé de 3 plis. Celui de la chouette effraie en a 7. Tandis que le pecten du pigeon en comporte 15 et que le record est détenu par celui du corbeau avec 25 plis.
Les chercheurs ont tout d’abord voulu vérifier une vieille hypothèse statuant que le pecten pouvait jouer un rôle de substitut dans l’alimentation en oxygène de la rétine aviaire par diffusion de la molécule dans le corps vitreux. Mais, non, le pecten s’est avéré n’être aucunement un fournisseur d’oxygène. Le mystère restait entier.
15 fois moins d’énergie et des déchets en abondance
Allant un peu plus loin, les scientifiques ont sorti l’artillerie lourde et ont scruté l’expression des milliers de gènes présents et actifs dans les cellules rétiniennes. Surprise: beaucoup d’entre eux se trouvaient impliqués dans la glycolyse anaérobie, soit la possibilité de fournir de l’énergie en dégradant le glucose en absence d’oxygène. Or, nouvel écueil: la respiration anaérobie est beaucoup moins efficace que l’aérobie et fournit 15 fois moins d’énergie, ce qui ne semblait pas cohérent avec le fait qu’un oeil en ait besoin de beaucoup pour fonctionner de façon optimale.
De plus, le processus anaérobie produit du lactate, considéré comme un déchet quand il est en excès. C’est notamment cette molécule qui est à l’origine des crampes lorsqu’un effort sportif est trop intense et que l’organisme ne peut fournir assez d’oxygène pour y répondre.
Le pecten fournit de la nourriture et se débarrasse des déchets
Une collaboration ultérieure avec des spécialistes du métabolisme et de l’imagerie a toutefois révélé que la rétine aviaire était capable de capter une très grande quantité de glucose. En se penchant de nouveau sur le pecten oculi, et en analysant les profils d’expression génomique de la structure en accordéon, les scientifiques ont découvert qu’elle était capable de transporter de façon très efficace à la fois le glucose et le lactate.
Enfin, ils avaient trouvé la solution au mystère ! Le pecten n’apporte pas de l’oxygène à la rétine. Au lieu de cela, il lui fournit du glucose que l’organe transforme en énergie de façon anaérobique et la débarrasse par la suite du lactate produit.
Des vaisseaux rétiniens aux canaux martiens
Que la rétine ne soit pas vascularisée apparaît comme un avantage évolutif. En effet, le tapis dense de vaisseaux sanguins rétiniens fragmente et interrompt les faisceaux lumineux dans leur chemin vers le photorécepteur. Dépourvus de vaisseaux, la rétine des oiseaux participe donc à renforcer l’acuité de leur vision. Ce qui explique en partie qu’un aigle puisse repérer un rongeur de quelques centimètres de long lorsqu’il se trouve à 1500 m d’altitude!
Notons, de façon anecdotique, que c’est parce que la rétine humaine est sillonnée de vaisseaux sanguins qu’est née la conviction que les martiens existaient ! En effet, lorsque l’astronome américain Percival Lowell à la fin du XIXe siècle pointe son télescope sur la planète Rouge, il y découvre des canaux à sa surface, preuve selon lui d’une civilisation extraterrestre. Or, à cause de la focale extrême de son appareil, ce que l’astronome observait n’était pas la surface de Mars mais la structure de sa propre rétine et les vaisseaux sanguins la sillonnant…
