Par une nuit sombre sans lune, l’éclairage peut être des milliers de fois inférieur à celui de la journée. Mais pendant que nous dormons dans nos lits, la plupart des êtres vivants commencent la phase active de la journée. Comment parviennent-ils à naviguer dans l’obscurité totale ?
Prenons par exemple les insectes nocturnes – la taille de leurs organes visuels ne dépasse souvent pas une tête d’allumette, mais ils s’orientent parfaitement sur le terrain dans la pénombre, évitent habilement les obstacles et détectent même les mouvements faibles.
Imaginez que vous vous retrouvez dans une forêt tropicale la nuit, sous la canopée de laquelle la lumière de la lune et des étoiles ne pénètre pas. Il vous semblera qu’il n’y a pas du tout une seule source de lumière. Mais cela ne sera vrai que pour notre appareil visuel imparfait – en fait, l’espace autour sera rempli de photons uniques. Pour l’œil humain, leur nombre ne sera évidemment pas suffisant pour avoir au moins une image floue du monde environnant.
Cependant, les organes de vision des insectes et animaux nocturnes sont beaucoup plus sensibles. Par exemple, les yeux de l’abeille tropicale nocturne de l’espèce Megalopta genalis n’absorbent que quelques photons, mais cela suffit pour naviguer dans la forêt tropicale enchevêtrée et dense même lorsque les niveaux de lumière sont à des valeurs extrêmement faibles. Le papillon européen, Deilephia elpenor, de la famille des sphinx, a un comportement similaire. Cela n’aurait pas été possible sans certaines astuces de la part de l’insecte.
Papillon de l’espèce Deilephia elpenor en utilisant le sphinx comme exemple, les scientifiques ont étudié le travail des centres visuels du cerveau de l’insecte et ont découvert qu’en raison du certain travail des neurones, le papillon est capable d’ajouter des photons uniques dans une seule image, qu’il a capturée à différents points dans l’espace et dans le temps. Au fur et à mesure que de plus en plus de photons sont capturés, l’image du monde dans la tête de Deilephia elphenor devient plus lumineuse – elle peut être comparée à une longue exposition d’un appareil photo lors de la photographie.
Photographie de nuit à longue exposition – les objets fixes sont bien vus, mais les objets en mouvement restent flous
Certes, il ne sera pas possible de réaliser des images en haute définition, mais l’insecte pourra se faire une idée du monde qui l’entoure et même le voir en couleur !
Cette capacité, appelée « sommation neuronale », est partagée par d’autres insectes nocturnes. Bien sûr, l’image finale sera loin d’être idéale – par exemple, les objets en mouvement rapide ne seront pas fixés, mais cette façon de visualiser le monde montre à quel point le centre visuel de petites créatures est complexe et ingénieux.
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