Comment le bombardier ne succombe-t-il pas à ses propres explosions de fluides brulants ?

Bombardier-coléoptère

Le coléoptère bombardier est tristement célèbre pour sa capacité à pulvériser un puissant jet surchauffé de produits chimiques qui peut même bruler la peau humaine.

Traditionnellement, le mot Bombardier se réfèrent à l’individu qui s’occupe d’envoyer des bombes ce qui a peu de sens pour ses insectes de la famille des Carabidés, qui pulvérisent de liquides brulants leurs victimes.

Toutefois, de précédentes études ont révélé que, pour que ces fluides s’approchent du point d’ébullition de l’eau et soient éjectés violemment de l’abdomen des coléoptères, des explosions chimiques se produisent effectivement à l’intérieur des créatures. Le résultat est un minuscule son percussif juste avant que la victime soit ébouillantée.

La question devient alors, comment diable le bombardier ne saute pas aussi lorsque des explosions ont lieu au sein de son propre corps ?

Selon Christine Ortiz, de l’Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) :

Pendant des décennies, le mécanisme complexe sur la façon dont le coléoptère bombardier produit une pulvérisation par pulsation comme une défense chimique n’a pas été compris, parce que seules des observations externes ont été utilisées précédemment.

Cela a changé, alors que la chercheuse et ses collègues ont utilisé l’imagerie à rayons X sous synchrotron pour regarder à l’intérieur des abdomens de bombardiers vivants. Dans un environnement contrôlé à l’Argonne National Laboratory (Illinois), les chercheurs ont bloqué et bousculé les minuscules coléoptères jusqu’à ce qu’ils adoptent une posture défensive et projettent leur fluide incroyablement chaud. Les processus qui conduisent à cette réaction ont été enregistrés à un taux de 2 000 images par seconde.

Selon les résultats de l’étude, ce n’est pas vraiment une puissante explosion qui projette le fluide. Au lieu de cela, des impulsions rapides et contrôlées d’explosions, contenues et libérées juste au bon moment, se sont produites au sein de l’abdomen du bombardier.

Plus précisément, la combinaison de deux précurseurs chimiques crée une pression dans une chambre spécialisée, incitant une membrane s’y trouvant à s’élargir temporairement, ce qui contribue à l’accumulation de pression jusqu’à ce que le fluide fasse céder la membrane et libère la pression. Puis, ce cycle se répète, produisant une nouvelle explosion. Cela se passe si vite, qu’il est difficile de détecter une interruption dans le jet d’un bombardier. Cependant, on peut entendre les explosions répétitives survenant dans le corps de l’insecte.

La présentation du processus (MIT) :

Maintenant, les chercheurs peuvent s’aider de leur nouvelle découverte sur la structure de l’insecte comme source d’inspiration pour de futurs systèmes de protection contre les explosions et de propulsion à combustion.

L’étude publiée dans Science : Mechanistic origins of bombardier beetle (Brachinini) explosion-induced defensive spray pulsation et annoncée sur le site du MIT : How some beetles produce a scalding defensive spray.

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