Du plafond à l'envol: comment les mouches se retournent lors du décollage

Publié par Adrien le 16/07/2020 à 09:00
Source: CNRS
La mouche se retourne vite quand, posée au plafond, elle reprend son envol. En étudiant ce phénomène, des scientifiques du CNRS et d'AMU travaillant à l'Institut des sciences du mouvement - Etienne-Jules Marey ont découvert de manière surprenante qu'elle vrillait le corps avant la tête au moment du décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.). Ces travaux sont publiés le 15 juillet 2020 dans Journal of Experimental Biology.


Redressement de la mouche, capturée avec une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) filmant 1600 images par secondes. © Anna Verbe

Les pattes en l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) et les ailes vers le sol: la mouche collée au plafond (Par extension, un plafond représente le maximum de quelque chose :) se trouve dans une posture (En posturologie, la posture est l'élaboration et le maintien actif de la configuration des différents segments du corps dans l'espace, elle exprime la manière dont l'organisme affronte les...) improbable pour l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon,...), à l'envers. Et pourtant, elle se redresse à toute vitesse (On distingue :) quand elle décolle. Des chercheurs et chercheuses du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et d'Aix-Marseille Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) se sont intéressés à la manière dont la mouche se retourne quand elle prend son envol. En analysant son mouvement à l'aide d'une caméra rapide, les scientifiques se sont retrouvés face à un résultat surprenant: contrairement au chat (Le chat domestique (Felis silvestris catus) est un mammifère carnivore de la famille des félidés. Il est l’un des principaux animaux de...) qui retombe sur ses pattes en tournant d'abord la tête, la mouche commence par vriller son corps. L'insecte (Les insectes (Insecta) font partie du sous-embranchement des hexapodes, elle-même incluse dans l'embranchement des arthropodes mais dans un sous-groupe : les mandibulates. On connaît un insecte marin,...) se retourne en six battements d'ailes et à la vitesse de 10 000°/s, soit environ 30 tours en une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle...). Le mouvement dure près de 0,05 s et la tête se retourne avec un retard de 0,016 s par rapport au corps.

D'après les scientifiques, la mouche qui décolle retourne le corps avant la tête car celle-ci serait soumise à un réflexe (Le réflexe d'une façon générale fait intervenir des propriétés intégratrices d'un centre nerveux. Il résulte d'un réflexe des activités musculaires...) de stabilisation, permis par un système de balanciers, des petites structures se trouvant près des ailes agissant comme des gyromètres. Ce réflexe est semblable à celui connu chez l'être humain lorsqu'il continue à fixer un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui...) du regard malgré la rotation de son corps. Les chercheurs et chercheuses ont complété leur étude avec des modélisations qui suggèrent que l'insecte stabilise, lors du redressement, son système visuel avant de reprendre son vol de croisière. Ces recherches permettent de mieux comprendre la manière dont la mouche s'oriente par rapport à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.). Les scientifiques comptent à présent approfondir le sujet en étudiant l'influence de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) sur l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la...) de la mouche.

Voir une vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à...) faite dans le cadre de ces recherches.

Bibliographie:
How do hoverflies use their righting reflex ?
Anna Verbe, Léandre P. Varennes, Jean-Louis Vercher, Stéphane Viollet,
Journal of experimental Biology, 15 juillet 2020, 10.1242/jeb.215327.
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