Les phycologues, dirigés par le Dr Silvia Vignoni du centre de recherche Stazione Zoologica Anton Dohrn de Naples, en Italie, ont étudié deux espèces d'algues brunes, Fucus vesiculosus et Ascophyllum nodosum. Ils ont découvert que F. vesiculosus possède une couche de bosses à l'échelle nanométrique sur sa surface qui diffuse la lumière et produit un effet chatoyant, tandis qu'A. nodosum ne présente pas ces bosses et semble terne.
L’équipe a utilisé diverses techniques, notamment la microscopie électronique et l’imagerie spectroscopique, pour caractériser les propriétés structurelles et optiques des deux espèces d’algues. Ils ont découvert que les bosses de F. vesiculosus sont constituées d'une protéine appelée laminarine, responsable de la création de l'effet chatoyant.
La laminarine est un polysaccharide hydrosoluble présent dans les parois cellulaires des algues brunes. Il est composé de plusieurs molécules de glucose liées entre elles en chaîne. La longueur et la ramification des chaînes laminarines peuvent varier selon les espèces d'algues.
Dans le cas de F. vesiculosus, les chaînes laminarines sont longues et ramifiées, ce qui crée une structure 3D qui diffuse la lumière et produit un effet chatoyant. Chez A. nodosum, les chaînes laminarines sont plus courtes et moins ramifiées, elles ne diffusent donc pas la lumière aussi efficacement.
L’équipe a également constaté que l’effet chatoyant dépend de la longueur d’onde. Les longueurs d’onde de lumière plus courtes, comme la lumière bleue, sont diffusées plus efficacement que les longueurs d’onde plus longues, comme la lumière rouge. C'est pourquoi F. vesiculosus semble scintiller en bleu-vert au soleil.
Les chercheurs pensent que l’effet chatoyant de F. vesiculosus pourrait être une adaptation qui aide les algues à éviter d’être mangées par les prédateurs. L'effet chatoyant peut rendre les algues moins appétissantes aux yeux des prédateurs, ou il peut dissuader les prédateurs en rendant plus difficile la visualisation des algues.
L’équipe étudie actuellement si l’effet chatoyant des algues brunes pourrait être utilisé pour d’autres applications, telles que le développement de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux optiques. Ils souhaitent également comprendre comment d’autres organismes marins s’adaptent à leur environnement en utilisant des caractéristiques structurelles et optiques.
