• Zoologie: les ailes des papillons, qui nécessitent une régulation fine de la température, contiennent des cellules vivantes et sont dotées de leur propre cœur!____¤202002

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Physical and behavioral adaptations to prevent overheating of the living wings of butterflies» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer que les ailes des papillons, qui nécessitent une régulation fine de la température, contiennent des cellules vivantes et sont dotées de leur propre cœur.

     

    Relevons tout d'abord qu'en «raison de leur petite taille conduisant à une petite capacité thermique, les ailes des papillons sont très sensibles à la température»: ainsi, «les papillons se reposant au soleil peuvent surchauffer rapidement», alors «qu'un envol dans un climat trop froid les refroidit à l'excès». A ce propos, l'étude ici présentée dévoile «diverses stratégies de régulation» que les lépidoptères emploient pour remédier à ces dangereuses variations.

     

    Elle a découvert, en premier lieu, «que les membranes des ailes sont loin d'être inertes», car «elles sont chargées d'un réseau de cellules vivantes ainsi que de capteurs mécaniques et de température» qui «permettent de détecter précisément l'intensité et la direction de la lumière du soleil», sans les yeux.

     

    En outre, «les ailes de certaines espèces de papillon possèdent un organe androconial constitué d'écailles, les androconies, qui diffusent des phéromones sexuelles» et il a été établi que «pour que l'hémolymphe, c'est-à-dire l'équivalent du sang chez certains insectes, voyage correctement à travers les androconies, ces ailes sont dotées d'un 'cœur'» battant «quelques dizaines de fois par minute» et facilitant de la sorte «la circulation du liquide vital».

     

    D'autre part, «différentes conditions environnementales» ont pu être reproduites en laboratoire «afin d'observer leurs effets sur les ailes des papillons». Il est ainsi apparu «que l'intensité de la lumière, la température de l'environnement terrestre et la 'froideur' du ciel peuvent servir de dissipateur thermique et donc refroidir les ailes».

     

    Il a été également «constaté que les zones des ailes qui contiennent des cellules vivantes (les veines, l'organe androconial, et le cœur d'aile) sont plus froides que les régions 'mortes' et ce, peu importe les conditions environnementales». Cette situation serait due à «une distribution hétérogène [...] de la dissipation de chaleur par rayonnement thermique qui réduit de manière sélective la température des structures vivantes». En fait, «ces structures étant nettement plus sensibles que leurs voisines inertes, elles doivent être spécifiquement protégées des températures trop élevées».

     

    L'ensemble de ces mécanismes permet aux papillons «de s'adapter à la chaleur, que ce soit de façon structurelle ou par un changement de comportement»: en particulier, «les capteurs de rayonnement solaire déclenchent, à partir de 40 °C, un petit tour sur eux-mêmes des papillons et la surchauffe est évitée».

     

    Ces observations pourraient bioinspirer la conception de nouvelles ailes de machines volantes: en effet, ces ailes de nouvelle génération «pourraient être conçues comme un système sensori-mécanique intégré, permettant aux machines volantes de mieux fonctionner dans des conditions aérodynamiques complexes».

     

     


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