Des araignées utilisent leur toile pour se catapulter vers leur repas

Les araignées peuvent utiliser leurs toiles comme des arcs pour se catapulter sur leurs proies, selon une nouvelle étude. Selon des chercheurs, c’est peut-être le premier exemple documenté d’outils utilisés de cette façon par un animal autre que l’humain.

Image d’entête : araignée Hyptiotes tendant sa toile. (S.I. Han)

Un certain nombre de créatures accomplissent des exploits qui dépassent les limites de la puissance et de la vitesse musculaires en stockant progressivement l’énergie dans des structures anatomiques et en la libérant rapidement, une stratégie que les chercheurs appellent “amplification de puissance”. Par exemple, les crevettes-mante peuvent frapper de leurs pattes en forme de poing avec la puissance d’une balle de fusil en utilisant des structures incurvées sur leurs pattes qui peuvent se plier pour stocker la tension comme un arc, et les puces accumulent l’énergie dans leurs tissus comme un ressort, réalisant des sauts d’environ 200 fois leur longueur, équivalent à un bond de 400 m pour une personne de 2 m.

Les humains s’appuient également sur cette stratégie, en utilisant des outils tels que les ressorts, arcs, catapultes et autres lance-pierres/ frondes.

Selon l’auteur principal de l’étude Sarah Han, entomologiste à l’université d’Akron en Ohio :

Avec un arc, vous pouvez utiliser les muscles pour stocker l’énergie dans le bois de l’arc et tirer une flèche beaucoup plus loin que vous ne pouvez lancer une lance.

Récemment, des scientifiques ont découvert que l’araignée Hyptiotes cavatus peut stocker de l’énergie dans les fils de soie de sa toile pour fondre sur sa proie, le premier exemple connu d’animaux utilisant un dispositif fabriqué pour l’amplification de puissance.

Toujours selon Han :

J’ai toujours aimé l’élégance et la fonction des toiles d’araignées, et maintenant nous avons appris une autre façon dont elles utilisent ces structures étonnantes.

Araignée Hyptiotes cavatus, tendsant sa toile. (Jim McCormac/ Ohio Birds and Biodiversity)

L’araignée mesure environ 5 millimètres de long, vit dans les bois d’Amérique du Nord, n’a pas de glandes à venin et n’utilise pas de colle dans sa toile, créant plutôt des touffes de soie pour emmêler les proies. Elle attend dans un coin de sa toile triangulaire, tirant sur un fil pour maintenir la toile tendue pendant des heures. Lorsque la proie touche la toile, l’araignée libère cette ligne, et celle-ci et la toile sont rapidement projetées vers l’avant, avec des fils de soie volant autour de la victime de toutes les directions pour l’emprisonner davantage.

À l’aide de vidéo à haute vitesse, les scientifiques ont découvert que la tension dans la toile pouvait entraîner les araignées à des accélérations d’environ 80 G, soit 80 fois l’attraction de la gravité de la Terre. Ils ont calculé que les araignées de 7 milligrammes auraient eu besoin d’au moins 145 milligrammes de muscle pour produire autant de puissance.

GIF à partir des vidéos réalisées pour l’étude : gros plan sur le mouvement de libération de l’Hyptiote : débobinage et freinage (ralenti 100x). Vidéo démontrant le comportement de débobinage de l’Hyptiote. Une fois la ligne d’ancrage tendue (∼3s), l’Hyptiotes libère plus de soie, permettant à l’araignée de continuer à avancer.

Selon Gregory Sutton, chercheur en biomécanique à l’université de Lincoln en Angleterre :

Il y a eu une série croissante de progrès au cours des 10 à 20 dernières années montrant comment les animaux peuvent manipuler leur énergie pour effectuer des mouvements incroyablement rapides, et c’est tout simplement impressionnant alors que nous voyons maintenant comment ces araignées peuvent utiliser leurs toiles pour se projeter . Il serait très intéressant de voir comment les propriétés de la soie de ces araignées se comparent à celles d’autres araignées qui n’effectuent pas ce même stockage et libération d’énergie.

À l’avenir, les scientifiques aimeraient en apprendre davantage sur la façon dont l’Hyptiotes peut maintenir sa toile tendue aussi longtemps et comment elle résiste aux forces de catapultages et à la collision. De plus, une autre équipe de recherche a déjà découvert qu’une araignée du genre Theridiosoma peut aussi utiliser sa toile circulaire comme une fronde (Vidéo ci-dessous). Han et ses collègues espèrent collaborer avec ce groupe pour enquêter sur ces araignées.

Selon Han :

Il se peut qu’il y ait plus d’animaux capables d’amplifier la puissance que nous n’en connaissons, et qu’ils le fassent d’une manière intéressante et novatrice.

Les scientifiques ont détaillé leurs conclusions dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences : External power amplification drives prey capture in a spider web.