Pendant des siècles, les scientifiques se sont demandé comment les oiseaux parvenaient à avoir une vision claire malgré l’absence de vaisseaux sanguins dans leur rétine – une bizarrerie physiologique chez les vertébrés. Une nouvelle recherche révèle la réponse : les rétines des oiseaux n’ont pas besoin d’oxygène. Au lieu de cela, ils suivent un régime extrêmement sucré, une découverte qui réécrit notre compréhension de la fonction neuronale.
La zone sans oxygène
Les rétines sont normalement des tissus avides d’énergie, alimentés par l’oxygène délivré par les vaisseaux sanguins. Cependant, les rétines des oiseaux, en particulier chez les espèces comme les diamants mandarins, sont inhabituellement épaisses et complètement dépourvues de ces vaisseaux. Cela signifie que les couches les plus profondes des cellules nerveuses ne reçoivent pas directement d’oxygène. Des chercheurs de l’Université d’Aarhus au Danemark ont finalement mesuré cela en implantant des capteurs d’oxygène dans les yeux de pinsons vivants. Les résultats l’ont confirmé : ces cellules fonctionnent dans un environnement sans oxygène.
Une ruée vers le sucre : le rôle du Pecten
Si ce n’est pas l’oxygène, qu’est-ce qui alimente ces cellules ? La clé réside dans la glycolyse, un processus métabolique qui décompose les sucres pour produire de l’énergie sans oxygène. Mais la glycolyse est inefficace, nécessitant 15 fois plus de glucose que le métabolisme à base d’oxygène. Alors, comment les oiseaux fournissent-ils suffisamment de sucre ?
La réponse est le pecten oculi, une structure en forme de peigne située dans les yeux des oiseaux, soupçonnée depuis longtemps de fournir de l’oxygène. De nouvelles mesures montrent qu’il ne transporte pas du tout d’oxygène. Au lieu de cela, le pecten pompe agressivement du glucose dans la rétine, quatre fois plus que ce que les cellules cérébrales consomment, pour maintenir le moteur de la glycolyse en marche.
Pourquoi c’est important
La découverte est un changement neurobiologique. Cela prouve que certains neurones peuvent fonctionner sans oxygène, un concept auparavant considéré comme impossible. Cette adaptation a peut-être évolué pour améliorer l’acuité visuelle des oiseaux, malgré le coût métabolique. Cela soulève également la question de savoir pourquoi les oiseaux s’appuieraient sur un processus aussi inefficace pour leur vision, car celui-ci nécessite une énorme consommation de sucre.
Les implications s’étendent au-delà de la biologie aviaire. Si les cellules humaines pouvaient être conçues pour tolérer des conditions sans oxygène, cela pourrait constituer une avancée majeure dans le traitement de maladies telles que les accidents vasculaires cérébraux, où la privation d’oxygène provoque des lésions cérébrales.
Les résultats soulignent que l’évolution trouve souvent des solutions contre-intuitives aux contraintes physiques, nous rappelant que les conceptions de la nature ne sont pas toujours ce qu’elles semblent être.
