Le secret de l’adhérence à toute épreuve de la fourmi tisserande

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Les fourmis tisserandes Asiatiques (Oecophylla smaragdina) ont véritablement des superpouvoirs : une poigne de fer et une rapide stratégie de récupération pour éviter de perdre de l’adhérence en cas d’urgence. Les chercheurs ont décrit leurs nouvelles découvertes dans une revue scientifique le 27 février (lien plus bas).

L’image d’entête présente une fourmi tisserande asiatique portant 100 fois son poids tout en étant accroché à l’envers sur une surface lisse. La photo a été réalisée par l’un des deux auteurs de la nouvelle étude, Thomas Eendlein et a gagné le premier prix du concours de la photographie scientifique en 2010. Depuis il cherchait à découvrir le secret de son adhérence.

Ces fourmis nichent dans les arbres et lorsqu’elles en tombent, elles ne sont généralement pas blessées. Leur plus grand danger, lorsqu’elles chutent, serait le risque de ne pas retrouver le chemin vers le nid. Heureusement, ces fourmis peuvent marcher en toute sécurité, même à l’envers. Pour ce faire, les coussinets des insectes saisissent fermement les branches ou les feuilles. Mais une fourmi doit également être en mesure de changer son emprise en un instant. Par exemple, une fourmi doit libérer son emprise pour effectuer son prochain pas. Et l’insecte doit augmenter son emprise quand le vent secoue son petit monde.

Comment ces créatures parviennent-elles à maintenir leur prise, surtout quand leur point d’appui chancèle ? Pour le savoir, les chercheurs ont étudié des enregistrements vidéos des minuscules pieds des fourmis.

Les coussinets plantaires des fourmis sont humides. Mais cette humidité n’est pas une colle, explique Thomas Endlein de l’Université écossaise de Glasgow. Au lieu de cela, l’humidité permet aux coussinets de se tenir fermement à l’aide de la capillarité. Le même processus physique qui permet à une serviette en papier imbibée d’eau de s’accrocher à une fenêtre.

Et quand le point d’appui devient particulièrement hasardeux, les coussinets d’une fourmi peuvent plus que doubler en taille. Mais cette expansion ne se produit pas uniformément dans toutes les directions, selon Endlein et Walter Federle de l’Université de Cambridge en Angleterre. Les coussinets plantaires ont augmenté leur surface de contact davantage sur les côtés. Plus large est le pied collant (mais pas trop non plus pour la rapidité de mouvement), meilleure est l’adhérence. Bien que les fourmis aient d’autres façons d’étirer leurs coussinets, ils seraient plus lents à mettre en oeuvre. Cette technique entre en action en un instant, mais seulement quand les fourmis en ont le plus besoin.

L’expansion des coussinets survient en moins d’une milliseconde quand la surface commence à trembler. C’est 5 à 10 fois plus rapide que la plus rapide des réactions nerveuses connues. Donc, cette rapide réponse d’adhérence doit être mécanique, concluent les chercheurs. Cela voudrait dire que ce n’est pas dû à des réactions chimiques ou biologiques.

Endlein et Federle décrivent leurs résultats en ligne dans The Proceedings of the Royal Society B. : Rapid preflexes in smooth adhesive pads of insects prevent sudden detachment.

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