Étudier les insectes en plein vol peut être difficile. Ils sont généralement fixés à l’extrémité d’une aiguille, même si cela peut affecter la manière dont ils volent. C’est pourquoi les scientifiques de l’université de Californie à Berkeley et de l’université technologique de Nanyang de Singapour (NTU) ont adopté une approche différente, ils ont installé un sac à dos électronique à des coléoptères géants des fleurs, leur permettant d’être contrôlés à distance en vol libre. Cette technologie a non seulement donné aux chercheurs une meilleure idée de la façon dont les insectes volent, mais elle pourrait également trouver une utilisation dans des domaines tels que la recherche et le sauvetage.

Les chercheurs ont déjà créé des insectes rampants télécommandés, forçant les pattes d’un insecte à se déplacer en stimulant électriquement ses muscles. Mais les insectes volants sont plus difficiles à pirater. Les scientifiques ont réussi pour la première fois en 2009, quand une équipe de l’université de Californie à Berkeley, dirigée par l’ingénieur Michel Maharbiz, a confectionné leur premier insecte télécommandé. Ils ont utilisé la stimulation électrique pour démarrer et arrêter le battement des ailes de l’insecte, ce qui fait monter et descendre le dendroctone. Mais sans la compréhension du fonctionnement des muscles de direction de l’insecte, leur contrôle latéral laissait un peu à désirer.

Maintenant, dans une nouvelle étude, les mêmes chercheurs ont constaté que de minuscules muscles sous les ailes du coléoptère, désignés “troisième sclérite axillaire Coleopteran” et que les entomologistes estimaient ne servir qu’à plier les ailes en arrière lorsque l’insecte est posé, s’avère être essentiel pour le vol et, en particulier, pour la direction.

Images : Tat Thang Vo Doan et  Hirotaka Sato, NTU Singapore

Bon… on essayera de croire Maharbiz lorsque celui-ci affirme que :

Je ne suis pas intéressé par le contrôle d’un insecte en vol libre dans un but néfaste. C’est vraiment que ce type de technologie est très utile comme outils pour comprendre ce qui se passe dans l’insecte.

Pour montrer comment les muscles dirigent, les chercheurs ont équipé un coléoptère géant des fleurs, d’un peu plus de 5 cm de long, d’un microcontrôleur, d’un récepteur sans fil et d’un émetteur pesant autant qu’un trombone (ces insectes peuvent transporter 20 % de leur poids). Les électrodes envoient des impulsions dans les muscles du coléoptère. Plus la fréquence des impulsions est élevée, plus les muscles se contractent et plus l’insecte tourne. A environ 25 secondes, dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez voir comment une augmentation de la fréquence d’impulsion, de 70 à 90 fois par seconde, oblige le dendroctone à effectuer un virage serré.

L’insecte, dans la vidéo, ne peut être dirigé qu’à gauche ou à droite, mais les scientifiques pourraient l’équiper afin d’être contrôlé dans d’autres directions. Outre les données d’anatomie entomologique, ce système pourrait être utilisé dans la recherche et le sauvetage, comme à la suite d’un tremblement de terre. Les insectes, équipés de capteurs thermiques, pourraient être envoyés pour détecter la chaleur du corps des survivants enterrés sous des décombres.

Des ingénieurs travaillent également à l’élaboration de robots miniatures, capables de faire la même chose, mais, selon Maharbiz, ils ne peuvent rivaliser avec la biologie de ces créatures ailées, à cette échelle.

En espérant que la télécommande ne tombe pas entre de mauvaises mains…

La recherche publiée dans Current Biology : Deciphering the Role of a Coleopteran Steering Muscle via Free Flight Stimulation.