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ssaft
Les rois du patin
Généralement, marcher sur l’eau n’est pas donné à tout le monde…
(Et ouais Pierre, t'es pas Jésus!)
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Pour patiner ainsi, les gerris profitent de deux phénomènes physiques : la tension de surface de l’eau et l’hydrophobicité des soies qui garnissent leurs pattes.
(Gerris)
C’est bof clair là, non? Bon alors détaillons un peu: [suite ci-après]
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En plus, le moindre surplus de poids pourrait compromettre cet équilibre des forces! Et si le gerris venait à être mouillé, ça n’arrangerait pas les choses. Du coup, l’intégralité de son corps est recouvert de milliers de soies hydrofuges par mm⊃2; pour éviter de se mouiller (hydrofuge = anti mouillé). En plus, si le gerris venait à être immergé, les soies emprisonneraient des bulles d’air qui permettraient à l’insecte de rejoindre très vite la surface.
(Extrémité de patte de Gerris au MEB)
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Certes, les Gerris sont des patineurs hors pair, mais il n’ont pas l’exclusivité de la patimare! Vous vous souvenez des grillons taupes? Et bien certaines espèces de grillons taupes savent également très bien déambuler sur l’eau! Oui oui, malgré leurs pattes avant en forme de pelles et leurs pattes arrière de kangourous!
(Xya capensis)
Mais alors dans le genre convergence évolutive, je vous raconte pas comment cette espèce, Xya capensis, est un petit bijou paradoxal! Déjà, elle appartient au groupe des Tridactyloidés qui est en fait assez éloigné des grillons-taupes que je vous ai présentés précédemment (qui appartiennent au groupe des gryllotalpidés). Et pourtant, elles ont le même look de sapeurs et creusent des belles galeries quand elles sont sur la terre ferme!
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Encore plus surprenant, les fourmis Polyrhachis sokolova peuvent patiner sur l’eau, voire nager en faisant une brasse à 6 pattes!!!
(The Polyrhachis Sokolova)
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[Il y a par exemple la notonecte, qui nage sur le dos] et le dytique qui nage sur le ventre
(Dytique)
Encore un coup de la convergence évolutive, ces deux groupes d’espèces possèdent des pattes arrières très développées et munies de nombreuses et longues soies qui augmentent la surface en contact avec l’eau: ce sont de véritables palettes natatoires (j’avais déjà évoqué le mot en parlant des palettes natatoires pour le membre chiridien des tétrapodes).
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[Observez la différence entre les pattes antérieures et postérieures! D’abord chez Agabus didymus]
Et maintenant chez Notonecta glauca:
(Notonecta glauca)
(Pattes de Notonecta glauca)
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Elles peuvent aussi accumuler de la pression hydraulique à l’intérieur de l’ampoule rectale pour déployer leur sorte de mâchoire diabolique, le masque, servant à capturer des proies en un éclair:
(Dragonfly larvae hunting backswimmers)
Traduction:
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Après avoir discuté un peu des mues d’insectes, nous allons aujourd’hui aborder la seconde partie du TP sur les fonctions de relations des hexapodes en se penchant sur leur système respiratoire.
Ne vous êtes-vous jamais demandé comment soufflent, expirent, inspirent et halètent nos braves petites bestioles à 6 pattes? Sont-elles munies de minuscules poumons? Que nenni!
Bernadette Cassel's insight:
DÉBUT DE LA SÉRIE "UN TP, UN ARTICLE" :
• Un TP, un article: La Croisière ça Mue http://sco.lt/4zawhF
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Mais plutôt ce genre de trachées, constituées de chitine:
(Trachées d'insecte)
Si on a appelé ces structures des trachées, c’est bien parce qu’elles ressemblent à des trachées de tétrapode avec cette forme en tube et ces multiples anneaux sur toute leur longueur.
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Tout ceci constitue le réseau respiratoire complexe de l’insecte comme ici chez une Leste :
(Système respiratoire trachéen d'une leste)
Bernadette Cassel's insight:
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… ou encore ici chez une blatte:
(Système respiratoire trachéen d'une blatte)
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Mais quand on pèse quelques grammes, on a plus de facilités pour tenter sa chance. Du coup, certaines adaptations évolutives ont permis à des insectes de venir patiner gracieusement sur l’eau. Les insectes patineurs les plus connus sont les gerridés (qu’on appelle, souvent mais à tort, araignées d’eau ou puces d’eau alors qu’elles appartiennent au groupe des hémiptères, au même titre que les punaises, les cigales, etc…):
(Gerris)
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[C’est bof clair là, non? Bon alors détaillons un peu:]
(Tension superficielle sur un pengo hongrois)
Ensuite, les longues pattes des gerris vont leur permettre de répartir au mieux leur poids pour que la tension de surface puisse faire parfaitement effet. Pour se rendre compte de l’importance de la tension de surface, on peut prendre des Gerris, les déposer sur un bol d’eau et y déposer une goutte de savon (dont les tensioactifs vont diminuer la tension de surface de l’eau): le résultat est radical, les gerris se noient au fond de l’eau (Expérience à ne donc PAS REPRODUIRE A LA MAISON, bande de vauriens!)
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Et pour patiner, comment qu’on fait? C’est sioux les amis! Les pattes médianes vont servir d’avirons et les pattes arrières de gouvernail. Les tibias des pattes médianes frappent rapidement la surface de l’eau pour former une mini vague, puis le gerris utilisent ses griffes pour accrocher la crête de cette mini vague et se propulser vers l’avant. Ca n’a pas l’air efficace comme ça, mais un gerris peut patiner à la vitesse d’1 mètre par seconde! C’est pas Candeloro qui patinerait si bien:
(Gerris, la punaise qui marche sur les eaux)
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Autre paradoxe, cette espèce, qui parfois pose le bout de ses 6 pattes sur l’eau, ne patine pas à la surface: elle bondit, comme ses cousines les sauterelles… mais sur l’eau!
(Jumping on Water: Watch a Mole Cricket Leap)
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Dernier type de locomotion de notre série: la nage! Et pas de la brasse comme Polyrhachis sokolova mais de la vraie plongée! Comme je vous l’avais expliqué dans mon article sur la respiration des insectes, le fait qu’ils utilisent un système de trachée restreint leurs possibilités de visiter le monde aquatique. Mais nombreuses sont les espèces qui emportent des réserves d’oxygène et peuvent ainsi rester longtemps sous l’eau. Il y a par exemple la notonecte, qui nage sur le dos:
(Notonecte)
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Observez la différence entre les pattes antérieures et postérieures! D’abord chez Agabus didymus:
(Agabus didymus)
(Pattes d'Agabus didymus)
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(La notonecte dans l'eau)
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Et puis je ne résiste pas à la tentation de vous reparler du mode de propulsion des larves de libellules.
(Larve de libellule)
Si vous vous rappelez bien, les larves de libellules sont capables de respirer sous l’eau à l’aide de trachéobranchies… cachées dans leur rectum. Pour respirer, elles pompent donc de l’eau par le rectum dans une cavité appelée l’ampoule rectale. Elles peuvent contrôler le flux et la pression du jet d’eau qui sort par le rectum si bien qu’elles peuvent utiliser ce système pour se propulser! Des vraies fusées à eau!
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Et c’est fini pour cette série de billets sur la métamorphose, la respiration et la locomotion des insectes. J’espère que ça vous aura plu et que vous en avez pas déjà plein les pattes!
LIENS :
• Article Not Exactly Rocket Science
RÉFÉRENCE :
• Burrows & Sutton. 2012. Pygmy mole crickets jump from water. Current Biology 22: R990
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Bernadette Cassel
April 15, 2013 2:38 PM
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Les insectes, (et les hexapodes par extension), sont caractérisés par une respiration employant un réseau de trachées. Alors non, pas ce genre de trachée là, faite de tissus fibro-cartilagineux:
(Trachée humaine)
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Bernadette Cassel
April 18, 2013 9:51 AM
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Et alors que nous ne possédons qu’une trachée, les hexapodes en possèdent tout plein et de tailles différentes: les plus grosses débouchent sur l’extérieur par des orifices externes qu’on appelle des stigmates et se ramifient à l’intérieur du corps en de nombreuses trachées plus fines appelées trachéoles et qui vont aboutir dans les différentes cellules du corps de l’insecte pour y amener l’oxygène et récupérer le dioxyde de carbone.
(Schéma de la ramification d'une trachée)
