Quels sont les effets de la couleur sur les êtres vivants ?

L'oeil humain distingue certaines ondes : la plupart des Hommes sont capables de voir les radiations colorées dont la longueur d'onde varie entre environ 400 nm et entre 700 nm et 800 nm. Mais il existe également des ondes que l'homme ne peut pas voir : les Ultra-Violets, dits UV dont la longueur d'onde est inférieure à 400 nm et les Infra-Rouges, dont la longueur d'onde dépasse 800 nm. En effet, la rétine humaine possède des photorécepteurs qui nous permettent de voir ce que nous appelons les couleurs primaires : le bleu, le vert et le rouge. D'autres couleurs, comme le jaune sont obtenues en additionnant deux couleurs primaires (dans le cas du jaune, le vert et le rouge).

Un être vivant est un "organisme doté de vie". Cela signifie que c'est un être qui naît : cet organisme a "un début" puisqu'il n'a pas toujours existé ; il grandit, c'est à dire que sa taille et son aspect se modifient durant son existence ; il se nourrit, donc il consomme de la matière organique, rejete des déchets et meurt car c'est un organisme qui a "une fin" : qui n'est pas éternel. Il y a plusieurs types d'êtres vivants : les animaux (dont les hommes font partie), les végétaux, les champignons mais aussi les bactéries. Ces catégories, qui regroupent des multitudes d'espèces, sont tous constituées d'une ou de plusieurs cellules (parfois des milliers !). Il s'agit d'un point commun à tous les êtres vivants, qui montre qu'ils ont tous un lien de parenté plus ou moins évident.

Nous n'avons malheureusement pas trouvé d'informations en ce qui concerne l'effet de la couleur sur les champignons. Voici le peu de résultat de nos recherches sur les bactéries.

La coloration de Gram, un moyen de distinguer les bactéries :

Cette technique doit son nom au bactériologiste Hans Christian Gram qui a mis au point un protocole expérimental en 1884. Il s'agit d'une coloration qui met en évidence les propriétés de la paroie bactérienne et utilise ces proprétiés pour classer les bactéries . Elle permet d'avoir des informations rapidement sur le type et la forme des bactéries présentes dans un milieu ou dans un produit .
Grâce a cette expérience , les scientifiques peuvent distinguer premièrement les bactéries à Gram positif, dotées d'une simple paroi avec une grande quantité de peptidoglicane (paroi bactérienne qui maintient la forme de la bactérie et qui la protège de la pression). Deuxièmement, il existe les bactéries à Gram négatif, composées de moins de peptidoglycane mais pourvues d'une membrane externe supplémentaire. Il faut tenir compte de ces informations car elle permettent d'observer la résistance des bactéries ainsi que l'efficacité des antibiotiques selon le type de bactéries observées.    

Par exemple :

-Les staphylocoques et les streptocoques, bactéries à Gram positif, apparaissent en violet.

-Les Escherichia Coli, endobactérie à Gram négatif, apparaissent sous forme de bacille rose/rouge.

Sources :

wikipedia.org, www.cosmovisions.com, lucbor.fr, ac-grenoble.fr, rts.ch, vikidia.org

Images :

commons.wikipedia.org

Certains insectes sont attirés par le jaune, d'autres par le rouge,... Dans ce cas, la couleur aurait une influence dans deux domaines : la reproduction mais aussi la prédation, chez les papillons par exemple. Les caméléons utilisent aussi la couleur pour communiquer (voir l'article dédié aux caméléons). Nous avons parlé de plusieurs thérapies qui se servent de la couleur pour soigner différents patients. La chromothérapie par exemple, utiliserait la couleur pour modifier le comportement des animaux. (voir l'article dédié aux thérapies grâce à la couleur).

La psychologie des couleurs est l'étude de la manière dont les Hommes perçoivent la couleur et de l'influence de cette dernière sur l'activité humaine. Chaque culture interprète la couleur de manière différente : par exemple en occident, les vêtements noirs symbolisent le deuil, alors qu'ailleurs dans le monde, comme en Afrique ou en orient, c'est le blanc, le violet ou le marron qui symbolisent la mort (le noir est considéré comme l'absence de longueurs d'ondes colorées et n'est donc pas vraiment une couleur dans le domaine scientifique) .

Dans des disciplines comme la littérature ou bien les arts, la couleur n'aurait pas uniquement une symbolique culturelle, elle aurait des effets sur le comportement des êtres humains. Johann Wolfgang Goethe, un écrivain, et poète allemand du XIXème siècle a écrit un Traité des couleurs. Il y présente certaines couleurs comme étant positives et d'autres, au contraire, négatives. Pour lui, le jaune, serait symbole d'abord de chaleur mais aussi de force et de savoir, en raison de sa clarté. Le bleu, au contraire, serait une couleur froide, qui inspire la faiblesse, le dépouillement et l'obscurité.

De la même façon, dans l'univers des arts et de la décoration , le choix de la couleur n'est pas anodin : certaines couleurs murales seraient propices à la relaxation, notamment les teintes très claires. La couleur influencerait ainsi l'humeur et donc le bien être des habitants. Il pourrait également exister un lien entre dépression saisonnière (l'idée que la dépression s'aggrave en hiver) et couleur. Mais nous n'avons trouvé aucune expérience scientifique fiable qui permettrait de conclure que la couleur a, ou n'a pas d'effet sur la psychologie et le comportement des êtres humains voire même de certains autres animaux. Néanmoins, le Dictionnaire de la physique écrit par Elie Levy parle d'influence de la couleur sur la psychophysiologie, sans en dire plus.

Sources :

fr.wikipedia.org, editions-triades.com, profil-couleur.com, zolplan-intensement-couleur.fr, Dictionnaire de la physique écrit par Elie Levy,  cerveauetpsycho.com, cours d'arts appliqués de Seconde

La chromothérapie

 La chromothérapie aussi appelée « cure des couleurs » est une médecine non conventionnelle (c'est à dire non prouvée) qui utilise les propriétés sédatives (calmantes) ou excitantes des ondes dans un but thérapeutique.

  Elle fonctionne de la manière suivante : on projete une source lumineuse colorée sur le corps humain voire dans toute une pièce sur un support .

Grâce à cette opération, on peut faire croire à l’organisme humain certaines choses en rapport avec le besoin du patient. Par exemple, si une personne souffre de problèmes liés à un manque de soleil, on peut projeter une couleur plutôt orange ce qui va activer la glande pinéale, également appelée épiphyse, qui contrôle les cycles veille/sommeil du corps. La longueur d’onde pénètre par la sphère visuelle pour faire vibrer les bâtonnets (des cellules sensibles à la lumière que l'on trouve dans les yeux des hommes notamment). L'onde vibratoire colorée est alors transmise au cerveau sous la forme d'impulsion neuronale. En conséquence, le cerveau donne au corps l'ordre de produire de la mélatonine (hormone du sommeil).

La photothérapie

 La photothérapie est, en médecine , un moyen de traitement à l’aide de la lumière. C'est la photothérapie simple qui est utilisée en ophtalmologie ou en pédiatrie .

A l’origine , la photothérapie se base sur les observations de l’infirmière Jane Ward. Alors qu’elle travaillait à l’hôpital de Rochford en Angleterre en 1956, elle remarqua que les nouveau-nés atteints d’ictère (maladie rendant la peau jaune) qui étaient exposés à la lumière du soleil retrouvaient une couleur de peau normale. Cela fut prouvé par les travaux du Dr Cremer qui travaillait dans le même hôpital et qui publia un article prouvant l’efficacité de la lumière pour détruire la bilirubine (un pigment jaune créé par une dégradation de l'hémoglobine) justement à l’origine de l’ictère .

Actuellement, on utilise des lampes qui projettent de la lumière dans le registre du bleu qui ont dans l'idéale une  longueur d’onde de 460nm .

Le traitement peut être administré de deux manières différentes :

-soit sur le corps entier

-soit sur une grande partie du corps

La luminothérapie

La luminothérapie est un traitement psychiatrique surtout proposé pour les personnes souffrant d’insomnies ou de dépression.

Elle a été trouvée par le médecin danois Niels Ryberg Finsen qui reçu en 1903 le prix Nobel de médecine. Elle a été popularisée en France dans les années 1920 , mais à cause de la découverte de la pénicilline elle finit presque par tomber dans l’oubli. Mais en 1984, la luminothérapie a fait sa première apparition véritable pour soigner la dépression saisonnière, bien qu’elle n'ait pas été reconnue sur le moment comme un traitement efficace contre cette maladie .

 Aujourd’hui elle est toujours utilisée pour soigner la dépression saisonnière qui dérègle la sécrétion de mélatonine (hormone du sommeil ) : les chercheurs ont remarqué un taux de mélatonine très élevée chez les personnes souffrant de cette maladie, ce qui explique la fatigue ressentie par les malades durant la journée.

La luminothérapie permet de réguler l'horloge biologique , ou horolge interne et améliore la synchronisation des rythmes biologiques en exposant le patient au spectre lumineux solaire mais sans subir les problèmes causés par les UV.Les spécialistes recommandent de rester exposés durant 20 à 30 minutes a une dose de 10000 lux (unité de mesure de l’éclairement solaire).

Sources:

www.colorinside.fr, fr.wikipedia.org,  www.syndicatdermatos.org, www.creapharma.ch, cancer.be

Lumière rouge

 Le phytochrome:

Le récepteur de la lumière rouge est le phytochrome. Ce capteur est un pigment bleu/ vert situé dans la cellule végétale. Il a des propriétés enzymatiques et régule des phénomènes tel que le lancement de la floraison, la germination des grains, l'évitement de l'ombre et la fabrication de chlorophylle. Le phytochrome lance la floraison grâce à un "calcul" de la longeur des jours utilisant le ratio de lumière rouge, une forme de la lumière dite "active" et de la lumière rouge "Far Red" qui est une forme dite "inactive". Le phytochrome capte ces deux rouges différents grâce à leurs deux longueurs d'ondes. En effet le rouge se distingue du rouge "Far Red" car le premier a une longueur d'onde est 660nm tandis que le second a une longueur d'onde de 720nm. Le phytochrome permet aussi de savoir si la plante est à l'ombre et donc, si nécessaire, de produire des tiges en direction de la lumière. Il est aussi responsable du photopériodisme : l'influence de la durée de l'éclairement sur certaines réactions physiologiques (chute des feuilles, apparition de bourgeons,...). 

Les effets de la lumière rouge sur la plante:

 La lumière rouge a divers impacts sur les plantes. Tout d'abord, lorsqu'il y a beaucoup de lumière rouge, il y a une augmentation de la production d'hormones végétales que l'on nomme méta-topoline. Elles empêchent la dégradation de la chlorophylle (un pigment vert présent dans les plantes qui permet la photosynthèse). Cette lumière permet aussi de faire augmenter la concentration de la plante en huile végétale. Grâce a la lumière rouge, la plante sait si elle doit ou non déclencher son cycle de floraison.

 En conclusion, la lumière rouge rend les plantes plus hautes donc plus grandes que la moyenne. Elle influe aussi sur la floraison de celles-ci et la production en semences.

Lumière bleue

Cryptochrome et Phototropine:

La lumière bleue est captée par le cryptochrome et la phototropine qui sont des photo-récepteurs.  Le cryptochrome empêche l'allongement des tiges, augmente la croissance des feuilles, contrôle la floraison en complément du phytochrome et active la production de certaines enzymes. La phototropine permet l'ouverture des stomates de la plante (qui permettent les échanges gazeux entre la plante et l'air). Elle est également le principal acteur du phototropisme : une réaction d'orientation végétale ou animale vers la lumière pour permettre de se repérer.

Les effets de la lumière bleue sur la plante:

Cette lumière ralentit les effets de l'hormone d'auxine. Cette hormone influe sur la croissance des tiges et des racines. Elle est aussi responsable de la dominance apicale : un phénomène qui cause la dominance de la tige centrale au détriment des tiges latérales. 

La lumière bleue rend donc le végétal plus petit mais plus robuste et plus large que la moyenne. Il produit plus de branches grâce au ralentissement de la dominance apicale, en permettant à toutes les tiges de se développer. Plus il y a de lumière bleue, plus les plantes vertes ouvrent leur stomates et donc accélèrent leur métabolisme, ce qui leur permet de se développer plus vite. Elle régule aussi le phototropisme.

Lumière verte

La xanthophylle et le carotène :

La plante n'est pas très sensible à la lumière verte, elle n'a pas de capteur pour cette lumière. Mais cette lumière n'est tout de même pas totalement inutile pour une plante. En effet, elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge avec notamment deux pigments : la xanthophylle et le carotène. 

 Ces deux pigments, de couleurs respective jaune et orange, canalisent la lumière sous forme d'énergie qui sera envoyé à la chlorophylle. Ils servent aussi à protéger celle-ci d'un surplus de lumière. Les xanthophylles ont un spectre d'absorption important dans le bleu à une longueur d'onde de 450 nm et le cyan à une longueur d'onde de 480nm.

Les effets de la lumière verte sur la plante:

Comme dit plus haut, la lumière verte n'est pas inutile à la plante puisqu'elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge ce qui empêche donc un surplus de celles-ci. La lumière verte ne peut pas alimenter une plante au même niveau que la lumière rouge ou bleue par exemple. Une plante élevée sous lumière verte sera donc excessivement faible et a moins de chance d'arriver à maturité qu'une plante élevée sous lumière bleue ou rouge (voir l'article consacré à notre expérience).

Expérience sur l'impact de la couleur sur des lentilles - Quels sont les effets de la couleur sur les êtres vivants ?

Mais comme dit plus haut, cette lumière protège la chlorophylle d'un surplus d'énergie et canalise la lumière sous forme d'énergie qui lui sera envoyée.  Elle est donc vitale pour les végétaux.

 Sources :

www.led-horticoles.eu, http://www.universalis.fr, wikipedia.fr, www.cana.fr, Encyclopédie Hachette

Il existe une croyance très répandue qui présente le rouge comme une couleur qui énerve les bovins et plus particulièrement les taureaux. Cette idée vient de la tradition de la corrida, un combat entre l'homme et le taureau qui aboutit souvent à la mort brutale de ce dernier. Cette lutte serait causée par l'agressivité de l'animal provoquée par la couleur rouge que brandit le matador.

Mais en réalité, l'oeil des bovins distingue mal les différentes couleurs, car ils ont peu de cônes, des photorécepteurs situés au fond de l'oeil. Ils permettent de voir le jour car ils transforment le signal électromagnétique de la lumière en un signal nerveux. C'est le cerveau qui interprête ce signal et qui permet aux animaux de voir la couleur. L'homme possède trois types de cônes : ceux qui lui permettent de voir le bleu, le vert et le rouge. Ce n'est pas le cas des taureaux, qui confondent le rouge et le noir. Par contre, ces animaux voient très bien dans l'obscurité grâce à un grand nombre de bâtonnets, des cellules qui permettent de voir l'intensité de la lumière. Les bovins perçoivent donc très bien les détails et les mouvements. L'agressivité du taureau est donc plus causée par le comportement des hommes que par la couleur rouge. (D'autant qu'autrefois, l'étoffe utilisée par le matador était blanche !)

Sources :

futurascience.com, cours de physique de 1ère, linternaute.com, fr.wikipedia.org

Image :

wikipedia.fr

L'horloge interne contrôle le fonctionnement des organismes : elle permet de réguler un rythme biologique chez tous les êtres vivants qui fonctionne sur un cycle d'environ 24 h. Chez les mammifères, l'horloge se situe dans une partie du cerveau nommé l'hypothalamus. Elle ajuste notamment la température corporelle et le sommeil. Il existe plusieurs synchronisateurs comme la température extérieure, l'activité physique et bien sûr la lumière.

Tous les animaux ne voient pas la couleur de la même façon. Mais certains, notamment les mammifères selon une étude anglaise utilisent les variations de la lumière du jour, c'est à dire les couleurs pour ajuster leur horloge interne. En effet, la couleur du ciel change de l'aube au crépuscule.

Des chercheurs ont utilisé des souris et les ont soumises à différéntes lumières colorées dont l'intensité variait également. Les scientifiques ont mesuré l'activité électrique du cerveau de ces mammifères ainsi que la température de leur corps. Les résultats ont montré que les animaux sont plus sensibles au changement de couleur qu'à l'intensité de celle ci. Les animaux exposés aux lumières évoquant le crépuscule, c'est à dire les lumières bleues et oranges avaient un comportement normal : même température corporelle, même cycle de sommeil.. Mais les souris exposées à des changements de couleurs qui ne sont pas naturels se décalent petit à petit jusqu'à ce qu'on observe un décalage d'une demie heure. La température corporelle change également.

Cette étude pourrait permettre de trouver des solutions au décalage horaire lors de longs voyages par exemple en "manipulant" l'horloge biologique. On retrouve ce procédé dans la luminothérapie (voir l'article dédié)

Sources :

l'Obs, maxiscience.com, inserm.fr, huffingtonpost.fr, mgc-prevention.fr, lepoint.fr, linternaute.com

Image :

pixabay.com, wikipedia.fr

Hypothèse :

Avant l'expérience et d'après nos recherches, nous pensions que les lentilles allaient se multiplier en nombre important, tandis que leur taille ne changerait pas ou peu, que les lentilles sous lumière bleue seraient plus petite mais connaîtraient un développement accéléré, que les lentilles exposées à la lumière verte n'arriveraient pas à maturité et que leur développement serait lent. Enfin, les lentilles dans l'obscurité la plus totale se développeraient d'abord très rapidement puis moureraient petit à petit. De plus, les lentilles exposées à la lumière du jour allaient avoir un développement normal et ne moureraient pas. Il s'agit du témoin.

Démarche :

Pour cette expérience, nous avons choisi de prendre des lentilles aquatiques pour ne pas avoir le problème de les alimenter en eau tout les jours. Nous avons donc mis 15 de ces lentilles dans chacunes des cinq boîtes de pétries. Nous avons placé les boîtes sous différentes lumières colorées, une sous lumière bleue, une autre sous lumière verte, une sous lumière rouge et enfin une boîtecachée sous un carton afin que celle ci ne soit pas exposée à la lumière. Notre témoin était sous une fenêtre afin qu'il puisse profiter de la lumière du jour.

Résultats :

Pour bien analyser les resultats, nous les avons inscrits dans un tableau :

Ici, il y a eu une augmentation du nombre de lentilles jusque la septième observation. Il y a aussi un changement de couleur chez les lentilles qui sont inalement passées de vert à rouge. C'est sûrement une façon de se protéger contre la lumiere bleue  

Pour conclure il y a de plus en plus de lentilles qui deviennent jaunes. Cela peut être la conséquence d'une exposition incessante à la lumière verte voire une manière de se protéger contre cette lumière verte.

Il y a donc une augmentation du nombre de lentilles jusqu'à la septième observation ou le nombre diminue. Nous remarquons que les lentilles sont passées du vert à du vert plus clair et puis sont devenues rouge orangé.

 En conclusion, il y a une augmentation lente du nombre de lentilles puis une légère diminution entre la sixième et la septième observation. Les lentilles sont passées du vert au gris en passant par le marron.

 En conclusion, tout au long de l'expérience il y a une légère augmentation du nombre de lentilles. Celles-ci deviennent plus claires, quelques unes deviennent même blanches mais la majorité des lentilles restent vertes. 

 Pour mieux analyser l'évolution des lentilles nous avons regroupé les résultats dans un graphique, voir document ci-dessous :

Les caméléons sont des animaux appartenant à la famille des reptiles et plus précisément au groupe des lézards. Ils vivent principalement en Afrique du nord, à Madagascar, et en Asie et se nourrissent surtout d'insectes. Il est connu pour pouvoir changer rapidement de couleur, la vitesse variant selon les espèces.

Les caméléons utilisent différents chromatophores pour changer de couleur. Il s'agit de cellules pigmentaires de la peau. Elles sont dirigées et permettent à l'animal de changer de couleur à volonté. Il existe plusisuers types de chromatophores : : certains peremettent de produire des teintes jaunes, vertes et bleues, d'autres des tons rouge-orangé mais aussi des tons plus sombres, c'est à dire noir et brun.

Cette espèce utilise les changements de couleur d'abord pour communiquer en exprimant l'agressivité, la peur ou le stress par exemple. Les mâles utilisent des teintes claires pour attirer les femelles afin de se reproduire mais ces reptiles utilisent aussi la couleur  pour se camoufler et ainsi échapper aux prédateurs. Donc les caméléons adaptent la couleur de leur peau à l'environnement dans lequel ils évoluent et utilisent aussi cette dernière pour communiquer avec leurs congénaires.

Sources :

Royalsocietypublishing.org ; wikipédia.org ; bestioles.ca ; futura-sciences.com ; lilibigs.ch ; maxiscience.com

Image : wikipédia.org

La lumière bleue, ou plus exactement la lumière bleu-violet peut avoir des effets néfastes sur les Hommes. En effet, elle a une forte capacité de pénétration que ce soit dans l'atmoshpère ou bien à travers le corps (particulièrement la peau et les yeux).

Nous sommes surexposés aux longueurs d'ondes courtes, c'est-à-dire les radiations comprises entre 415 et 455 nm. Elles sont présentes dans notre quotidien par l'intermédiaire du soleil bien sûr, mais aussi de tous les écrans numériques, de la télévision aux ordinateurs en passant par les smartphones et de manière générale toutes les ampoules LED.

La lumière bleue provoque une fatigue visuelle : d'après le site de l'opticien Krys, un tiers de la population reconnaît avoir ressenti une gène après avoir passé beaucoup de temps derrière un écran. Mais les problèmes causés par la lumière bleue vont plus loin : vieillissement accéléré de l'oeil (car elle abime la rétine et le cristallin) et de la peau, perturbation du sommeil en supprimant la sécrétion de l'hormone du sommeil (ce qui provoque donc une difficultée à s'endormir) , augmentation du stress et maux de tête. Les enfants sont les plus vulnérables notamment à cause de la fragilité du cristallin qui n'est pas mature avant 12 ans.

En moyenne, selon l'INSEE, les français passent de plus en plus de temps devant la télévision : près de 3 h actuellement contre moins de 2 h 30 en 1986. Pour faire face à ce problème de surexposition, on peut utiliser plusieurs solutions: il existe des filtres de lumière bleue à poser sur les écrans ainsi que plusieurs applications pour smartphone qui visent à réduire la fatigue oculaire en ajustant la couleur de l'écran voire en l'assombrissant.

Il existe aussi des lunettes qui ont la même fonction sans forcément corriger la vue. Elles reflètent uniquement la lumière bleue, ce qui donne l'impression au début à l'utilisateur que les couleurs des objets qu'il voit prennent une teinte jaune. Cet effet disparaît rapidement. Les lunettes permettent la reprise d'un cycle de sommeil classique et diminuent les insomnies.

Sources :

insee.com ; doctissimo.fr ; bleuenlumière.com ; krys.com ; scienceetavenir.com ; thomaspasquaud.com ; Journal Mode et travaux de février 2017 (rubrique santé), play.google.com

Images :pixabay.com