Chromatophores : définition, fonction et classification

Les chromatophores sont des cellules irrégulières contenant des pigments internes qui réfléchissent la lumière. On les trouve dans une variété d'organismes tels que les amphibiens, les poissons, certains crustacés, les bactéries et certains céphalopodes. Ils jouent un rôle important dans la coloration de la peau, la pigmentation des yeux chez les animaux ectothermes et la formation de la crête neurale au cours du développement embryonnaire. Les chromatophores matures peuvent être classés en plusieurs catégories en fonction de la couleur qu'ils reflètent sous la lumière blanche.

Bien que la fonction spécifique des chromatophores puisse varier d'un organisme à l'autre, ils ont en général plusieurs fonctions importantes :

• Camouflage : les chromatophores peuvent changer de couleur pour aider l'organisme à imiter son environnement, ce qui lui permet de se protéger contre les prédateurs ou de traquer plus efficacement ses proies. Cet article sur le Mimétisme : définition et exemples peut vous intéresser.
• Communication : certains organismes utilisent les changements de coloration des chromatophores dans le cadre de leur système de communication, soit pour attirer des partenaires potentiels, soit pour avertir d'autres individus d'un danger, soit pour établir des hiérarchies sociales.
• Protection contre les rayons ultraviolets : dans certains cas, les pigments présents dans les chromatophores peuvent agir comme des protecteurs contre les rayons ultraviolets, contribuant ainsi à protéger les organismes des dommages causés par une exposition excessive au soleil.

Selon leurs attributs spécifiques et leurs fonctions particulières, les chromatophores sont classés comme suit :

• Mélanophores : porteurs de pigments sombres, tels que la mélanine, capables de se disperser ou de s'agréger pour modifier la couleur de la peau. Ils sont responsables des changements de couleur de la peau associés au camouflage et à la défense contre les rayons ultraviolets. Le déficit en mélanine, causé par des mutations, est à l'origine de l'albinisme.
• Erythrophores : ces chromatophores contiennent des pigments rougeâtres, tels que l'astaxanthine, et sont responsables des tons rouges et orangés observés sur la peau de certains animaux, tels que les poissons et les crustacés.
• Xanthophores : portent des pigments jaunes, comme la ptérine ou les caroténoïdes, qui donnent des tons jaunâtres ou orangés à la peau de l'organisme.
• Iridophores : responsables des teintes irisées et métalliques observées chez certains animaux, comme certains poissons et reptiles. Ces chromatophores abritent des structures microscopiques qui réfléchissent sélectivement la lumière, produisant des couleurs vives et changeantes.
• Leucophores : contrairement aux autres types de chromatophores, les leucophores sont dépourvus de pigments colorés et réfléchissent efficacement la lumière, ce qui leur confère un aspect blanc ou argenté. Ils sont essentiels pour créer des motifs de couleur contrastés chez certains animaux.

Les céphalopodes sont réputés pour leur capacité à modifier rapidement et de manière sophistiquée la couleur et la texture de leur peau. Ils utilisent les chromatophores présents dans leur épiderme pour se fondre dans leur environnement, confondre leurs prédateurs ou attirer des partenaires potentiels.

Chez les céphalopodes de la sous-classe des Coleoidea, il existe des organes multicellulaires très développés qui leur permettent de changer rapidement de couleur, comme en témoignent les calmars, les seiches et les pieuvres brillantes. Chaque unité chromatophore se compose d'une seule cellule chromatophore, accompagnée de multiples structures telles que des muscles, des nerfs, des cellules gliales et des cellules de gaine. À l'intérieur de la cellule chromatophore, les pigments sont contenus dans un sac élastique appelé sacculus cytoélastique. Pour changer de coloration, l'individu modifie la taille ou la forme de ce saccule par des contractions musculaires, ce qui modifie la translucidité, la réflexion ou l'opacité des pigments.

Les pieuvres, en particulier, possèdent un système complexe de chromatophores capable de générer différentes longueurs d'onde chromatiques, ce qui se traduit par des motifs de couleurs changeant rapidement. Les nerfs qui contrôlent ces chromatophores seraient situés dans le cerveau, dans une organisation qui correspond aux chromatophores eux-mêmes, ce qui signifie que le schéma de changement de couleur est synchronisé avec l'activation neuronale. Comme les caméléons, les céphalopodes utilisent le changement de couleur comme moyen de communication sociale. Ils sont également capables de s'adapter à leur environnement et d'en imiter l'apparence, tant au niveau de la couleur que de la texture, avec une précision exceptionnelle.

Chez les bactéries, les chromatophores sont appelés organites. Les chromatophores des bactéries phototrophes abritant des pigments photosynthétiques proviennent d'invaginations de la membrane cytoplasmique. La forme de ces organites varie en fonction de l'espèce bactérienne :

• Ils peuvent se présenter sous la forme de vésicules vides.
• Chez d'autres espèces, ils sont formés de couches de plis concentriques, disposés en feuillets parallèles près de la membrane cytoplasmique.
• Les chromatophores peuvent également être disposées sous forme de tubules, seuls ou en faisceaux.

Ces chromatophores représentent une adaptation pour augmenter la surface membranaire disponible pour les fonctions photosynthétiques, et sont composés de pigments tels que la bactériochlorophylle et les caroténoïdes. Chez les bactéries pourpres telles que Rhodospirillum rubrum, les protéines de récolte de la lumière se trouvent intrinsèquement dans les membranes des chromatophores. En revanche, les bactéries vertes du soufre ont développé un complexe d'antennes spécialisé appelé chlorosome.

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