Physique et biologie: United Living Colors of… Phelsuma lizards

En combinant des méthodes de physique et de biologie du développement (histologie, optique, spectrométrie de masse, spectroscopie UV et Raman, modélisation mathématique), l'équipe multidisciplinaire des Professeurs Milinkovitch et van der Marel démontre que les variations de couleurs chez les lézards du genre Phelsuma sont générées par les interactions précises entre des cellules pigmentaires et des cellules présentant des nano-cristaux.

Ces derniers produisent des couleurs structurales grâce à un phénomène physique d'interférence constructive.

Plus précisément, les chercheurs démontrent que:

1. Les couleurs (bleues et/ou vertes) très vives sur le dos et les flancs des lézards du genre Phelsuma sont modulées à la fois par la variation de la géométrie de cristaux ordonnés (générant une couleur très précise et très intense) et par la présence de pigments jaunes;
2. La brillance du ventre blanc et des marques rouges pigmentaires est augmentée par des nano-cristaux désordonnés formant des réflecteurs à large bande spectrale.

Ces interactions nécessitent une co-localisation précise des chromatophores jaunes et rouges avec différents types d'iridophores caractérisés par des nanocristaux ordonnés et désordonnés, respectivement.

L'équipe multidisciplinaire valide ces résultats au moyen de simulations numériques intégrant des composants pigmentaires et un modèle optique interférentiel multicouche.

Aussi, il est montré que les mélanophores forment des motifs latéraux noirs mais ne contribuent pas de façon significative à la variation de la coloration bleue, verte ou rouge, et que des changements du pH ou de l'état redox des pigments offrent une source supplémentaire de variation de couleurs chez les lézards.

Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour l'utilisation de diverses espèces de lézards comme modèles d'étude en Biologie Evolutive du Développement et en Physique de la Biologie.

De nombreuses Informations complémentaires sont disponibles sur la page United-Living-Colors of Phelsuma Lizards et dans l'article original.