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La lumière et la vie, une subtile alchimie

Premier livre grand public décrivant le rôle de la lumière dans le monde vivant. Par Bernard Valeur et Elisabeth Bardez.
par Vincent Laganier22 octobre 2015
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La lumière et la vie, une subtile alchimie. La vie est une aventure intimement liée à la lumière qui baigne notre planète. Grâce aux premiers organismes photosynthétiques apparus il y a plusieurs milliards d’années, l’atmosphère s’est enrichie en oxygène et la Terre est devenue un véritable havre pour le monde vivant. Aujourd’hui, plantes et animaux vivent au rythme des variations de la lumière : celle-ci contrôle les horloges biologiques qui régulent nombre de comportements comme la floraison, le sommeil, l’hibernation, etc. Et qui dit lumière, dit aussi couleurs ! Au cours de l’évolution, les animaux ont développé des yeux en tous genres pour percevoir leur environnement. Certains en mettent « plein la vue » avec des couleurs « fluo » et des teintes vives, tandis que d’autres se fondent dans le paysage pour échapper aux prédateurs…

Cette adaptation des êtres vivants à la lumière constitue une fabuleuse source d’inspiration pour les scientifiques. Un nouveau domaine de recherche, l’optogénétique, passionne les chercheurs depuis quelques années. L’objectif : agir directement sur le cerveau ou sur certains organes des animaux par la lumière… avec l’espoir de nouvelles thérapies pour l’Homme.

Voilà quelques-uns des sujets traités dans ce livre décrivant les multiples implications de la lumière dans le monde vivant. Pour effectuer ce formidable travail de synthèse, les auteurs se sont appuyés sur l’expertise de nombreux spécialistes. Forts de leur propre expérience en recherche, ils nous dévoilent La lumière et la vie, une subtile alchimie qui s’opère entre la lumière et les êtres vivants à l’échelle moléculaire. De quoi être ébloui !

Auteurs de la lumière et la vie

  • Bernard Valeur, ingénieur ESPCI, est professeur émérite au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM, Paris). Il a publié de nombreux ouvrages de vulgarisation sur le thème de la lumière, en particulier aux Éditions Belin : Lumière et luminescence (2005), Sons et lumière (2008), et La couleur dans tous ses éclats (2011) qui a reçu trois prix !
  • Élisabeth Bardez est professeur honoraire des universités et a fait toute sa carrière au CNAM. Elle y a créé divers enseignements avec Bernard Valeur, en particulier un cours de physicochimie appliquée aux processus biologiques.

Sommaire

  • Préface d’Évelyne Sage
  • Avant-propos

Que la lumière soit !

  • L’apparition des briques du vivant : de multiples scénarios
  • Les premiers pas de la vie sous le Soleil
  • L’adaptation à la lumière pour la perpétuation de la vie
  • S’inspirer de la Nature et agir sur le vivant par la lumière

Lumière sur la photosynthèse

  • Pas seulement les plantes vertes
  • Les glucides, une source vitale d’énergie
  • Percer les secrets de la photosynthèse : une longue histoire
  • L’ubiquité des chlorophylles
  • Zoom sur une feuille verte
  • Les voies de la lumière sont pénétrables
  • Des réactions en cascade pour fabriquer des sucres
  • Des différences notables selon les plantes
  • Aperçu sur les algues et les bactéries photosynthétiques
  • La photosynthèse dans le cycle du carbone

Mouvements et rythmes sous le contrôle de la lumière

  • Une multitude de phénomènes contrôlés par la lumière
  • Des plantes qui se courbent vers la lumière : le phototropisme
  • Les micro-organismes : de l’ombre à la lumière et inversement
  • Quel rôle la lumière joue-t-elle dans les mouvements migratoires ?
  • Les premières observations de phénomènes périodiques sous contrôle de la lumière chez les végétaux
  • Des feuilles et des fleurs qui s’ouvrent et se referment : photonastie et nyctinastie
  • Contrôle de la floraison par la durée du jour : le photopériodisme floral
  • Le phytochrome, premier photorécepteur découvert
  • Les photorécepteurs des végétaux sensibles dans le bleu
  • Le photopériodisme animal
  • Le rythme circadien dans le monde animal
  • Et les animaux qui vivent dans l’obscurité ?

La perception de la lumière dans le monde animal

  • L’extraordinaire diversité des yeux
  • Les diverses classes d’yeux
  • L’œil : ce chef d’œuvre de l’évolution
  • Les yeux camérulaires
  • Les yeux composés
  • Les yeux avec réflecteurs
  • Le cas exceptionnel des araignées
  • Les ocelles
  • Et bien d’autres yeux surprenants !
  • Les photorécepteurs en voient de toutes les couleurs
  • Détecter la polarisation de la lumière

Les couleurs du monde vivant

  • Un monde de couleurs
  • Les couleurs pigmentaires des végétaux
  • Les couleurs pigmentaires des animaux
  • Les couleurs structurales des animaux
  • Les couleurs structurales des végétaux
  • Pourquoi des couleurs ?
  • Les pigments protecteurs
  • Les couleurs séductrices
  • Les couleurs attractives
  • Les couleurs trompeuses
  • Les couleurs d’avertissement
  • Conclusion

Les êtres vivants « fluo »

  • Un peu d’histoire
  • Ne pas confondre bioluminescence, fluorescence, phosphorescence
  • Les feuilles vertes fluorescent dans le rouge et le bleu-vert…
  • L’intimité d’une feuille ou d’un fruit révélée par imagerie de fluorescence
  • Comment observer à distance la fluorescence chlorophyllienne
  • La fluorescence des fleurs a-t-elle une fonction ?
  • La fluorescence, un moyen de communication chez les animaux ?

Les lumières vivantes

  • La bioluminescence : un phénomène répandu ?
  • Un peu d’histoire
  • Les mécanismes subtils de la bioluminescence
  • Les multiples les fonctions de la bioluminescence

La lumière, la vie … et l’Homme

  • S’inspirer du vivant
  • Rendre des animaux fluorescents. Pour quoi faire ?
  • La bioluminescence au service de l’Homme
  • Contrôler des neurones et des fonctions biologiques par la lumière : l’optogénétique

Et la lumière est !

  • Epilogue
  • Bibliographie
  • Glossaire
  • Index

Livre

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Auteur Bernard Valeur Elisabeth Bardez
Titre La lumière et la vie, une subtile alchimie
ISBN 978-2701176888
Éditeur Belin
Ville d'édition Paris
Pays d'édition France
Collection Pour la science
Date de publication Septembre 2015
Nombre de pages 240
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Vincent Laganier
Vincent Laganier
Architecte diplômé de l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Nantes. Rédacteur en chef du portail Light ZOOM Lumière depuis 2012. Auteur de six ouvrages de référence sur la lumière, la ville et le bâtiment. Enseignant en conception lumière à l’ENSA Nantes, en art lumière l'ENSATT Lyon et au projet d'éclairage à l’INSA Lyon.
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