Les scientifiques ont découvert comment les rétines des oiseaux fonctionnent sans oxygène, en s'appuyant sur une poussée de glucose pour l'énergie. Cette découverte, basée sur des études de diamants mandarin, résout un puzzle vieux de 400 ans sur la physiologie oculaire aviaire. Cette adaptation met en lumière les solutions inattendues de l'évolution face aux exigences visuelles à haute énergie.
Les rétines des oiseaux représentent un écart unique par rapport aux tissus oculaires typiques des vertébrés. Contrairement à la plupart des animaux, où les vaisseaux sanguins acheminent l'oxygène vers la couche sensible à la lumière à l'arrière de l'œil, les rétines épaisses des oiseaux en sont dépourvues. Elles se maintiennent plutôt par la glycolyse, un processus qui décompose les sucres sans oxygène, bien qu'il exige beaucoup plus de glucose —15 fois plus— pour produire une énergie équivalente. Des chercheurs dirigés par Christian Damsgaard à l'Université d'Aarhus au Danemark ont examiné des diamants mandarin, ou Taeniopygia guttata, en utilisant de minuscules capteurs d'oxygène insérés dans leurs yeux. Les capteurs ont révélé que les couches internes de la rétine ne reçoivent pas d'oxygène, car il ne diffuse que depuis l'arrière de l'œil et ne peut pas traverser toute l'épaisseur. «Elles reçoivent de l'oxygène de l'arrière de l'œil, mais il ne peut pas diffuser à travers toute la rétine», a expliqué Damsgaard. L'analyse des gènes métaboliques a confirmé une glycolyse accrue dans les zones privées d'oxygène. Le facilitateur clé est le pecten oculi, une structure en forme de râteau de vaisseaux sanguins dans les yeux des oiseaux, longtemps soupçonné de fournir de l'oxygène mais désormais prouvé inondant la rétine de glucose —quatre fois le taux des cellules cérébrales. Ce mécanisme explique comment les oiseaux maintiennent la fonction vitale des cellules nerveuses malgré les besoins énergétiques immenses de la rétine. «La rétine —en particulier celle des oiseaux— est l'un des tissus les plus gourmands en énergie de tout le règne animal», a noté Luke Tyrrell à la State University of New York at Plattsburgh, exprimant sa surprise face à l'inefficacité tout en reconnaissant des avantages potentiels pour la netteté visuelle et les vols à haute altitude non affectés par un faible oxygène. Pavel Němec à l'Université Charles de Prague a qualifié la découverte de «cas clair qui nous rappelle que l'évolution apporte des solutions très contre-intuitives». L'équipe de Damsgaard suggère des implications pour la médecine humaine, comme l'ingénierie de cellules pour résister à la pénurie d'oxygène après un AVC. Les résultats paraissent dans Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09978-w), marquant un tournant neurobiologique : «Nous avons la première preuve que certaines neurones peuvent fonctionner sans oxygène du tout, et elles se trouvent chez les oiseaux qui volent dans nos jardins». Le design sans vaisseaux a probablement évolué pour améliorer l'acuité, troquant l'efficacité contre la clarté dans la vision critique pour le vol.
