La boussole du pigeon ne serait pas dans son bec mais dans son œil. © jans canon, Flickr, CC by 2.0

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Le pigeon s'oriente grâce aux protéines « boussole » de son œil

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De minuscules protéines « boussole » ont été trouvées chez le pigeon mais aussi la drosophile et... l'Homme. Ces molécules présentes dans des cellules de la rétine de l'oiseau forment des complexes qui s'orientent selon le champ magnétique terrestre, permettant à l'animal de se repérer.

Aujourd'hui, il semble bien établi que les animaux savent détecter le champ magnétique terrestre pour s'orienter. Mais l'existence d'un sens magnétique humain reste controversée. Or, une nouvelle étude chinoise parue dans Nature Materials semble avoir mis en évidence des protéines qui pourraient apporter une base moléculaire à l'existence de ce « sens magnétique » animal, et aussi humain. En effet, pour Can Kie, biologiste moléculaire ayant mené ce travail à l'université de Pékin, « le sens humain de l'orientation est compliqué. Cependant, je crois que le sens magnétique joue un rôle clé pour expliquer pourquoi certaines personnes ont un bon sens de l'orientation ».

En étudiant le génome de la mouche du vinaigre, l'équipe chinoise a découvert une protéine appelée MagR. MagR et une protéine sensible à la lumière appelée cryptochrome (Cry) forment un complexe en forme de tige qui s'oriente du nord au sud comme une aiguille de boussole. Cette association entre cryptochrome et MagR se comporte donc comme un capteur magnétique qui peut ressentir la direction, l'intensité ou l'inclinaison du champ magnétique terrestre.

Ces minuscules boussoles s'alignent en fonction du champ magnétique terrestre. Quand elles se déplacent, elles agiraient sur les structures cellulaires avoisinantes et fourniraient des informations au système nerveux afin que l'animal puisse trouver son chemin. L'animal aurait donc bien un sens magnétique.

Les protéines magnétiques MagR et les cryptochromes sensibles à la lumière forment un complexe en bâtonnet qui s'oriente comme une aiguille de boussole. © Siyng Qin et al., Nature Materials 2015

L'Homme a-t-il aussi un sens magnétique ?

Ce complexe permet aux animaux de capter la direction dans laquelle ils doivent voyager en combinant l'information sur le champ magnétique terrestre et celle sur la position du soleil. Les humains expriment les mêmes protéines, mais en quantités bien moins importantes : ils auraient donc une certaine capacité à ressentir le champ magnétique terrestre.

Les minuscules capteurs trouvés chez la mouche existeraient sous la même forme dans les cellules des rétines de pigeons, de papillons, de rats, de baleines et d'humains. Ces protéines boussoles sont produites dans la rétine et les cellules nerveuses qui vont de l'œil au cerveau. Pour le professeur Can Xie, il s'agirait même du « mécanisme universel pour la magnétoréception animale » qui permettrait de comprendre comment des oiseaux migrateurs utilisent le champ magnétique terrestre pour trouver leur chemin.

Cette découverte pourrait aussi être à l'origine de nouvelles technologies qui permettraient de contrôler des processus cellulaires et d'influencer le comportement animal avec le champ magnétique, comme l'expliquent les auteurs : « Les caractéristiques magnétiques du polymère MagR et du complexe Cry-MagR peuvent fournir un outil utile pour l'isolement et la manipulation de macromolécules avec des champs magnétiques externes, pourraient donner lieu à la magnétogénétique et inspirer de nombreuses applications potentielles dans différents domaines ».

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