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Coloration, en biologie, l’apparence générale d’un organisme telle que déterminée par la qualité et la quantité de lumière qui est réfléchie ou émise par ses surfaces. La coloration dépend de plusieurs facteurs : la couleur et la distribution des biochromes (pigments) de l’organisme, en particulier l’emplacement relatif des zones de couleur différente ; la forme, la posture, la position et le mouvement de l’organisme ; la qualité et la quantité de lumière qui frappe l’organisme. La coloration perçue dépend également des capacités visuelles de l’observateur. La coloration est une caractéristique dynamique et complexe et doit être clairement distinguée du concept de « couleur », qui fait uniquement référence aux qualités spectrales de la lumière émise ou réfléchie.
Plusieurs fonctions évolutives ont été suggérées pour les effets de la coloration sur la signalisation optique. Un organisme avec une coloration voyante attire l’attention sur lui, avec une sorte d’interaction adaptative le résultat fréquent. Cette coloration « publicitaire » peut servir à repousser ou à attirer d’autres animaux. Alors que la coloration voyante met en valeur les signaux optiques et améliore ainsi la communication, la coloration peut, à l’inverse, supprimer les signaux optiques ou créer des signaux incorrects et réduire ainsi la communication. Cette coloration « trompeuse » sert à réduire les interactions préjudiciables ou inadaptées avec d’autres organismes.
La coloration peut également affecter un organisme de manière autre que son interaction avec d’autres organismes. Ces fonctions non optiques de la coloration incluent des rôles physiologiques qui dépendent des propriétés moléculaires (par exemple, la force et le type de liaisons chimiques) des produits chimiques qui créent la couleur. Par exemple, les cheveux foncés sont mécaniquement plus forts que les cheveux clairs, et les plumes foncées résistent mieux à l’abrasion que les plumes claires. La coloration peut également jouer un rôle dans le bilan énergétique de l’organisme, car les biochromes créent la couleur par la réflexion et l’absorption différentielles de l’énergie solaire. L’énergie absorbée à la suite de la coloration peut être utilisée dans des réactions biochimiques, comme la photosynthèse, ou contribuer à l’équilibre thermique de l’organisme. Les fonctions non optiques de la coloration comprennent également des fonctions visuelles dans lesquelles la coloration ou son motif affecte la vision de l’animal. Les surfaces proches de l’œil peuvent être de couleur sombre, par exemple, pour réduire la réflectance qui interfère avec la vision.
La lumière émise, produit de la bioluminescence, constitue une partie de la coloration de certains organismes. La bioluminescence peut révéler un organisme aux animaux voisins, mais elle peut aussi servir de source de lumière chez les espèces nocturnes ou chez les animaux marins d’eau profonde comme les poissons-pinces (Monocentris). Ces poissons se nourrissent la nuit et possèdent des photophores lumineux, ou organes bioluminescents, à l’extrémité de leurs mâchoires inférieures ; ils semblent utiliser ces organes un peu comme de minuscules projecteurs lorsqu’ils se nourrissent d’organismes planctoniques (minuscules organismes flottants).
Parce que de nombreux pigments sont formés en tant que sous-produits naturels ou seulement légèrement modifiés de processus métaboliques, certaines colorations peuvent être sans fonction adaptative. Une coloration non fonctionnelle peut, par exemple, être un effet accidentel d’un gène pléiotropique (un gène qui a des effets multiples), ou bien elle peut résulter d’une réaction pharmacologique (comme lorsque la peau d’une personne de race blanche devient bleue dans l’eau froide) ou d’un pur hasard. Il semble toutefois peu probable qu’une coloration apparemment fortuite puisse échapper longtemps au processus de sélection naturelle et rester ainsi totalement sans fonction.
Quoi qu’il en soit de ses avantages adaptatifs, une coloration ou un motif de coloration particulier ne peut évoluer que s’il se trouve dans le pool naturel de variabilité génétique de l’espèce. Ainsi, une espèce peut manquer d’une coloration apparemment adaptative parce que la variabilité génétique n’a pas inclus cette coloration ou ce motif dans son répertoire héréditaire.
Parce que les humains sont des animaux très visuels, nous sommes naturellement intéressés et attentifs à la coloration biologique. L’attention humaine à la coloration va de l’esthétique pure au pragmatisme rigide. Les couleurs douces et pastel aident à accroître l’efficacité du travail et contribuent à créer une ambiance tranquille ; les couleurs vives et fortement contrastées semblent contribuer à l’excitation et à l’enthousiasme. Ces phénomènes peuvent être des extensions de la réponse humaine de base aux fonds bleus, verts et bruns de l’environnement, par opposition aux couleurs d’avertissement fortement contrastées que l’on trouve sur de nombreux organismes dangereux. Il est possible qu’une grande partie de la valeur esthétique que les humains attachent à la coloration soit étroitement liée à ses fonctions biologiques générales.
L’intérêt humain pour la coloration a conduit à des études biologiques. Le travail classique de l’abbé morave Gregor Mendel sur les caractéristiques héréditaires, basé en grande partie sur la coloration des plantes, a constitué la base de la génétique moderne. La coloration facilite également l’identification des organismes. Il s’agit d’une caractéristique facile à percevoir, à décrire et à comparer. Cependant, des espèces apparentées vivant dans des habitats différents ont souvent des colorations très différentes. Comme la coloration est susceptible d’être modifiée dans divers contextes fonctionnels, elle manque généralement de valeur en tant que caractéristique conservatrice pour déterminer les relations systématiques entre toutes les espèces, sauf les plus étroitement apparentées.
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