5 bonnes raisons de passer à la bioluminescence !

La bioluminescence est la production et l’émission de lumière par certains organismes vivants (lucioles, vers-luisant, et plus de 80% des organismes marins). C’est une source de lumière vivante, tout droit venue de la nature, à la croisée entre le biomimétisme et la biologie synthétique, prête à révolutionner notre manière de produire, de consommer et de s’illuminer. C’est un sujet suffisamment important pour que l’école polytechnique mette le sujet à son programme. Alors peut-on affirmer que la lumière biologique est une réelle alternative à l’électrique ? Pourquoi et comment pouvons-nous déployer cette technologie dans un avenir proche et à quels coûts ?

La bioluminescence qu’est-ce que c’est ?

Le lampyris nocticula ou ver luisant est le coléoptère qui constitue probablement l’exemple le plus fameux d’un organisme terrestre bioluminescent. Ce n’est pas en travaillant sur le ver luisant mais sur des bactéries que le biologiste Raphael Dubois (1849-1929) comprit comment cette luminescence est produite. Il décrivit en 1887 le fruit de ses études et montra que la lumière émise reposait sur la présence, dans les organismes bioluminescents, de deux molécules solubles dans l’eau, l’une, une enzyme, la luciférase, et l’autre son substrat, la luciférine (du latin Lucifer, lux et ferre, celui qui porte la lumière). Il en déduisit la luminescence repose sur la conversion de l’énergie chimique en énergie lumineuse.

Glowee est une société française dont le coeur de métier est la biotechnologie. Ils utilisent une matière première bioluminescente faite de micro-organismes et donc cultivable à l’infini. En améliorant ces micro organismes ils les rendent plus performants en terme de production de lumière (intensité, stabilité, efficacité). La start-up développe une matière première biologique, qui peut prendre différentes formes et adopter différents états, afin de répondre aux multiples usages de la lumière : relaxation / bien-être, instantanéité, durabilité.

• une lumière non agressive pour réduire la pollution visuelle et lumineuse
• une lumière hypnotique aux vertues relaxantes et apaisantes
• une matière première vivante cultivable à l’infini
• une lumière qui se nourrit de ressources illimitées ou abondantes
• des déchets 100% organiques, neutralisables ou revalorisables
• une matière première qui peut prendre différentes formes et états (volumique, surfacique)
• des possibilités d’adapter cette matière pour répondre à différents besoins et usages de la lumière

C’est la mer qui nous éclaire !

Pourquoi passer à la bioluminescence ?

La première raison qui vient à l’esprit serait pour diminuer les dépenses énergétique. Les collectivités locales sont engagées depuis plusieurs années dans la lutte contre la pollution lumineuse. En France, les réglementations sur ce sujet concernent majoritairement l’éclairage public et par conséquent les collectivités.
Ensuite, pour une raison évidente d’environnement. Aujourd’hui, 70 % des métropoles prennent en compte le volet biodiversité dans leurs politiques d’éclairage et la durée moyenne de fonctionnement de l’éclairage public a diminué de 24 % depuis 1990. Il est urgent d’économiser notre planète et comme l’électricité en France est principalement nucléaire, une sources de lumière durable serait une bouffée d’oxygène. Voici cinq autres bonnes raisons de passer à la bioluminescence…

1. limiter la pollution lumineuse qui affecte plus de 80% des habitants de notre planète
2. limiter la pollution visuelle pour améliorer confort et bien-être
3. économiser des ressources naturelles limitées telles que les métaux rares (utilisées dans les LEDs)
4. limiter la pollution générés par des systèmes de lumière classique (production, consommation, fin de vie)
5. les ampoules sont des système de lumière ponctuelle. Pour en faire une surface, il faut multiplier leur nombre (ainsi que leur consommation et pollution)

Une matière vivante qui produit de la lumière

Mise à jour du 14 février 2019 – 7H45

Peut-on s’éclairer avec des plantes bioluminescentes ?

Le projet ”Glowing Plants” mené par trois ingénieurs américains diplômés du MIT Massachusetts USA consiste à rendre, de façon artificielle, des plantes bioluminescentes. Les recherches consistent à transférer, une capacité biologique naturelle que possède certains animaux (insectes ou poissons) qui permet d’émettre de la lumière, vers des végétaux qui eux n’ont pas cette capacité.

Dans la nature, l’ADN bactérien provoque des tumeurs (appelés Galle) lorsqu’il entre en contact avec la cellule végétale. Ici les scientifiques ont réussi à détourner cette capacité, en insérant la bactérie de leur choix, sans que cette dernière provoque de tumeur mais la bioluminescence du végétal.
Mais face à cette découverte, beaucoup s’interrogent et s’inquiètent, quant aux effets que ces végétaux modifiés pourraient avoir sur l’environnement ?
Les plantes bioluminescentes, sont des OGM (organismes génétiquement modifiés), ce nom a une tendance naturelle à faire peur car on connaît difficilement les répercussions qu’il peut avoir sur la nature.

En France, un autre projet de ce style a vu le jour, il s’agit de la start-up seine-et-marnaise, Aglaé, dédiée aux végétaux luminescents. L’entreprise a créé un “sérum nutritif”. Sophie Hombert, créatrice de la startup explique le fonctionnement : “Le sérum est dilué dans l’eau, la plante l’absorbe et il se fixe sur ses cellules. Un flacon de 10 ml est utilisé pour 1 à 3 fleurs. Les premiers effets apparaissent dès trente minutes. La luminescence perdure entre 10 et 20 jours.”

Mise à jour du 11 Mars 2019 – 14H40

La Bio luminescence des coraux intéresse la recherche médicale

La fluorescence des coraux est due à une protéine, la GFP (pour Proténine Fluorescente Verte) dont les propriétés fluorescentes sont utilisées en microscopie pour suivre à la trace d’autres protéines marquées et étudier ainsi facilement différents phénomènes à l’échelle cellulaire. Elle a aussi été modifiée génétiquement afin d’exploiter le maximum de son potentiel : les études menées sur le sida, la maladie d’Alzheimer ou le cancer ont pu bénéficier de cette technique.

Etant privés dans une très grande mesure de toute possibilité de mouvements, les coraux ont développé un arsenal d’armes chimiques très efficaces pour se défendre et se faire la guerre dans la conquête de l’espace récifal. Beaucoup de ces composés chimiques possèdent des molécules qui recèlent un potentiel dans notre recherche de médicaments. A l’heure actuelle, seule une infime partie des organismes récifaux a été échantillonnée, analysée et testée : le potentiel scientifique et pharmaceutique gigantesque des coraux donne espoir pour le traitement de nombreuses maladies !

La protection des barrières de corail est donc un enjeu crucial pour l’homme, vous pouvez aider en SIGANT LA PÉTITION ou en REPLANTANT CORAIL !

Pour aller plus loin dans la bio bioluminescence

• Étude de KAMIL FADEL – La bioluminescence, une lumineuse invention de la nature (2005)
• Sciences et avenirs 
• Musée de Toulouse
• Livre : Le monde lumineux des océans, de Catherine Vadon

A voir également, la conférence TED passionnante de Sandra Rey sur la Bioluminescence