La nature se présente dans une variété de couleurs saisissantes, mais toute cette beauté n’a pas évolué pour notre plus grand plaisir. Des couleurs voyantes ont tendance à être des signaux, aidant souvent les animaux à courtiser leurs partenaires ou à avertir les prédateurs.
Pourtant, les origines de ces couleurs accrocheuses ne sont pas claires. Les plantes ont-elles commencé à produire des fruits et des fleurs éclatants avant que quiconque sur Terre puisse voir la couleur ? Est-ce que ça a permis à certains animaux d’évoluer vision des couleurs pour se nourrir – et éventuellement développer leurs propres couleurs spectaculaires ?
Ou bien la vision des couleurs est-elle venue en premier, les plantes et les animaux n’ayant développé des couleurs vives qu’après l’émergence d’animaux capables de les voir ?
Dans une nouvelle étude, des chercheurs américains ont mis en lumière ce qu’ils appellent une « explosion » des signaux de couleur animale au cours des 100 derniers millions d’années – avec de nouvelles informations sur le moment et les déclencheurs possibles de cette innovation évolutive.
« Nous voulions savoir quand une coloration brillante évoluait et quel était le but de cette coloration. C’est en grande partie pourquoi nous avons poursuivi cette étude. » dit co-auteur Zachary Emberts, biologiste intégrateur à l’Oklahoma State University.
Emberts et l’auteur principal John Wiens – écologiste évolutionniste à l’Université de l’Arizona – ont analysé la littérature sur les signaux de couleur utilisés par les plantes ainsi que par les animaux.
Les couleurs remarquables des plantes ont presque certainement évolué sous la pression sélective des animaux, notent les chercheurs, étant donné que les signaux de couleur dépendent de la vue. Les plantes utilisent deux principaux types de signaux de couleur : Les fruits colorés attirent les animaux frugivores qui leur servent de signaux. disperseurs de grainestandis que les fleurs flashy attirer les pollinisateurs.
Les animaux utilisent la couleur de plusieurs manières, notamment pour le camouflage et la régulation de la chaleur, mais leurs teintes les plus visibles ont tendance à transmettre l’un des deux messages de base : « vérifiez-moi » ou « laissez-moi tranquille ».
Certains animaux utilisent des signaux de couleur pour impressionner des partenaires potentiels de leur propre espèce, tout en tirant encore plus parti de leur flamboyance pour une stratégie connue sous le nom de aposématismedans quelles couleurs remarquables annoncer la toxicité d’un animalla ténacité ou d’autres qualités pour décourager les fauteurs de troubles.
Sur la base de leur analyse statistique, Wiens et Emberts concluent que la vision des couleurs chez les animaux est venue en premier, évoluant plus de 100 millions d’années avant que les plantes ne commencent à produire des fruits et des fleurs colorés.
Les recherches suggèrent que la vision des couleurs est apparue pour la première fois il y a environ 500 millions d’années, évoluant apparemment de manière indépendante chez les arthropodes et vertébrés anciens.
Les premiers vertébrés à voir en couleur vivaient probablement dans un habitat marin, rapportent Wiens et Emberts, mais il est moins clair où la vision des couleurs des arthropodes est née.
On ne sait pas non plus quels avantages évolutifs la vision des couleurs offrait à l’époque, avant l’avènement de la signalisation des couleurs chez les plantes ou les animaux.
La détection de la couleur aurait pu aider les animaux à scruter visuellement les objets, les sites de nidification ou la nourriture. Même avant l’existence de fruits et de fleurs éclatants, la vision des couleurs aurait pu être utile pour distinguer des éléments comme les feuilles vertes et brunes.
Quoi qu’il en soit, il a fallu un certain temps au règne végétal pour capitaliser. Les premiers fruits à signalisation colorée auraient évolué il y a environ 300 millions d’années, et les couleurs de fleurs accrocheuses ne sont apparues qu’il y a environ 200 millions d’années.
Les animaux ont commencé à utiliser des signaux de couleur encore plus récemment, en commençant par des avertissements aposématiques, selon Wiens et Emberts.
Leur analyse suggère les couleurs d’avertissement ont évolué il y a environ 150 millions d’années, suivis par les signaux sexuels de couleur, qui ont fait leurs débuts il y a seulement environ 100 millions d’années, soit quelque 400 millions d’années après l’avènement de la vision des couleurs.
Depuis lors, cependant, les signaux de couleur des animaux ont touché une corde sensible de l’évolution.
« Il y a eu une explosion spectaculaire des signaux d’avertissement et des signaux de couleur sexuelle au cours des 100 derniers millions d’années », a déclaré Wiens. dit.
Les facteurs qui ont finalement déclenché l’explosion des signaux de couleur restent mystérieux, mais Wiens et Emberts identifient trois groupes d’animaux qui ont probablement alimenté cette tendance. Les poissons à nageoires rayonnées ont contribué à la signalisation couleur dans les habitats marins, tandis que les oiseaux et les lézards ont mené la charge sur terre.
Les couleurs et les marques aposématiques sont une forme de signalisation de couleur plus ancienne – et plus répandue – que les signaux sexuels.
« Les signaux d’alarme sont au moins cinq fois plus répandus. C’est la tendance générale », déclare Wiens. dit.
En plus d’évoluer plus tôt, les signaux d’avertissement des animaux peuvent également être plus courants que les signaux sexuels simplement parce qu’ils sont pratiques pour un plus large éventail d’espèces.
Un animal n’a pas besoin d’avoir une vision des couleurs pour effrayer les prédateurs avec ses teintes vibrantes – tant que le prédateur peut les voir. Certaines espèces portant des couleurs d’avertissement n’ont même pas des yeux bien développés, notent les chercheurs.
Les signaux sexuels, en revanche, nécessitent une vision plus avancée puisque les émetteurs et les récepteurs appartiennent à la même espèce. C’est peut-être la raison pour laquelle ces signaux se limitent généralement aux vertébrés et aux arthropodes.
Cette étude permet de retracer l’histoire évolutive de la vision des couleurs et de la signalisation des animaux, mais nous avons encore beaucoup à apprendre sur ces phénomènes, notamment sur les facteurs qui déterminent la variation de la vision des couleurs de différents animaux.
« À l’avenir, il serait encore plus intéressant d’étudier ce qui détermine la capacité des animaux à voir des couleurs spécifiques comme le rouge ou le bleu », a déclaré Emberts. dit.
L’étude a été publiée dans Examens biologiques.