Ingénierie biologique : une réalité chez les Grillons Troglophiles (grottes)


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Source :
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/quand-les-grillons-inspirent-les-scientifiques_7665/


Pourquoi ne pas imiter la nature quand celle-ci fait preuve d'une grande ingéniosité ? Voilà l'idée d'une équipe de biologistes en partance pour l'Afrique qui cherche à mesurer les performances des détecteurs de mouvements d'air de nos amis les grillons. Le grillon est muni de longs appendices recouverts de poils, en fait des organes sensoriels. Grâce à eux, l'animal est capable de détecter l'approche de son prédateur, le terrible amblypyge. La grotte est parfaitement sombre. Trois personnes s'avancent prudemment dans le noir, guidées par une lumière rouge accrochée à leur front. Elles s'approchent d'une paroi, qui s'avère être couverte de grillons. Parmi eux, un animal de la taille d'une main qui ressemble à une araignée attaque brusquement. Affolés, les grillons se dispersent prestement. En écoutant parler Olivier Dangles, maître de conférences à l'Institut de recherche sur la biologie de l'insecte (Irbi) 1, nous n'avons aucun mal à imaginer cette scène qui doit se passer actuellement à plusieurs milliers de kilomètres d'ici dans la forêt équatoriale du Gabon. Le biologiste explorateur, membre d'une équipe de trois scientifiques et d'un photographe 2, vient en effet de partir en Afrique pour une mission qui s'inscrit dans des programmes européens d'étude de la perception des mouvements d'air chez les insectes, Cicada et Cilia 3. Avec pour point de mire la bionique, science – très en vogue actuellement – qui a pour objet de copier la nature pour implémenter de nouvelles technologies. En France, sous la houlette de Jérôme Casas, l'Irbi est justement l'un des deux seuls laboratoires à s'inspirer de l'inventivité sensorielle des insectes pour proposer des solutions technologiques dans la perception de notre environnement. Un de leurs modèles favoris : le grillon, qui s'enfuit au moindre danger. Son secret ? « Il possède à l'arrière de son abdomen de longs appendices munis de plusieurs centaines de poils qui sont en réalité des organes sensoriels », explique Olivier Dangles. « Ces senseurs connectés à des neurones sont sensibles à d'infimes courants d'air de l'ordre de quelques dixièmes de centimètres par seconde.

 

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ils ont un prédateur principal, l'amblypyge. De l'ordre des arachnides, il est un proche parent des araignées. Et comme le grillon des grottes, il est troglophile, c'est-à-dire qu'il aime vivre dans les grottes. Il possède quatre paires de pattes, et la première, longue de 10 centimètres environ, lui sert à attraper ses proies. Bref, un vrai cauchemar ! Mais Olivier Dangles entend bien observer de près les relations que l'amblypyge entretient avec le grillon et la manière dont ce dernier réagit à ses attaques. L'autre intérêt de cette mission est de mieux connaître la diversité des invertébrés cavernicoles d'Afrique, mais aussi de collecter des spécimens de grillons des grottes pour pouvoir mieux les étudier. Comment ont-ils évolué par rapport à leurs cousins européens ? Ont-ils les mêmes caractéristiques physiologiques ? Leurs senseurs sont-ils plus ou moins réactifs aux mouvements d'air que ceux des grillons européens ? Voilà quelques-unes des questions qui taraudent Olivier Dangles et auxquelles il aimerait bien apporter quelques éclaircissements sur place. Pour cela, avec Dominique Pierre, chercheur, il a imaginé un dispositif pour simuler l'attaque de l'amblypyge et recréer les mouvements d'air qu'elle induit. « Avec un piston muni de pinces mécaniques, nous allons mimer ses différentes stratégies d'approche, précise le chercheur. Si cela fonctionne, nous aurons déjà une idée de l'efficacité de leurs senseurs. » Mais il avoue que le succès de cette expérience reste très incertain. L'objectif premier reste donc de ramener des spécimens vivants en France. « Et c'est en laboratoire que nous mesurerons les mouvements des poils sous l'influence des flux d'air et la dynamique des fluides générés autour des senseurs, conclut Olivier Dangles. Avec l'idée de pouvoir identifier les organes sensoriels les plus performants pour mettre un jour au point des détecteurs de mouvements ultrasensibles à base de senseurs artificiels. » Mais là, le biologiste cède la place aux spécialistes des Mems (micro-electronic mechanical systems), qui amèneront les résultats de ses recherches sur des terrains plus technologiques.

 

Fabrice Impériali :

1. Laboratoire CNRS / Université François Rabelais, Tours.

2. Dans le cadre d'une mission Grottes, dirigée par Richard Osisly, Wildlife Conservation Society (WCS), Gabon.

3.Cicada : « Cricket Inspired Perception and Autonomous Decision Automata » (2002-2005)
et Cilia : « Customized Intelligent Life-Inspired Arrays » (2005-2009).

4. En collaboration avec Louis Deharveng, directeur de l'unité « Origine, structure et évolution de la biodiversité » au Muséum national d'histoire naturelle à Paris. CONTACT Olivier Dangles Institut de recherche sur la biologie de l'insecte (Irbi), Tours olivier.dangles@univ-tours.fr