Les secrets aéronautiques des libellules

En Thaïlande et en Asie, de nombreuses libellules peuplent les milieux humides, où elles patrouillent à la recherche de proies et cherchent des milieux aquatiques où se reproduire.


Dans une mare forestière ensoleillée, le mâle de Neurothemis arbore ici une couleur lie de vin spectaculaire sur les ailes, dont les nervures sont soulignées d'un rouge carmin. Ses ailes sont incurvées vers le bas, ce qui n'est pas fréquent chez les libellules, et on croit voir une fleur aux pétales rouges dont les pétales pendent. Comme ils se perchent au sommet de plantes comme des joncs ou des graminées aquatiques, un prédateur (un oiseau par exemple) ou un observateur peut voir une fleur dans son environnement, au lieu d'un juteux insecte.

On peut se demander, en les observant, si ces libellules ne se sont pas des insectes-fleurs qui essayent de passer inaperçus en se faisant passer pour des organes floraux en en imitant la couleur et la forme, comme le font de nombreux insectes, comme les mantes-fleurs, ou des araignées. C'est probablement un cas de mimétisme, un des nombreux "superpouvoirs" des insectes depuis plus de 300 millions d'années.

L'intriguant vol des libellules

Certaines libellules se livrent à des acrobaties improbables qui passionnent les physiciens et les biologistes: comment sont-elles capables de ces prouesses ? leurs ailes sont-elles particulièrement adaptées et comment ? Peut-on s'en inspirer pour innover ?

Avec quatre ailes synchronisées rattachées aux muscles du thorax, plusieurs types de vols sont possibles, du vol plané au vol battu rapide, en passant par le sur place et le vol en arrière. Le vol "battu", comme celui des oiseaux ou des chauves-souris, reste le plus manoeuvrant - bien plus que celui permis par des hélices par exemple.

Si les humains cherchent depuis longtemps de l'inspiration auprès des insectes, compte tenu de leurs capacités et de leur taille réduite, il y a encore peu d'explorations de la diversité morphologique, phylogénétique et comportementale qui permettraient de mieux comprendre les relations entre les structures d'ailes et le vol particulier de certaines espèces.

Pour cela, il faut identifier et documenter les vols avec des caméras à vitesse rapide dans la nature si possible. Des études de mécanique du vol au laboratoire permettent de voir comment la diversité de formes des ailes et de leurs composantes, forme et disposition des nervures par exemple, et la diversité des comportements induisent des capacités différentes.

Nous nous penchons aussi sur le vol d'insectes fossiles, dont les ailes étaient différentes des ailes d'insectes actuels, afin de comprendre comment certaines innovations de la nature ont permis aux libellules, au cours de leur évolution, d'acquérir un vol aussi perfectionné.

D'un point de vue évolutif, les premières libellules font partie des premiers animaux volants, et patrouillent dans les écosystèmes de notre planète depuis plus de 300 millions d'années. D'après la forme de leurs yeux - certains fossiles ont les yeux et le corps préservé - on pense que ces grandes libellules (ou "griffenflies" pour les anglais) chassaient elles aussi comme des faucons, mais que leur capacités de vol étaient moins spectaculaires que leurs descendants Anisoptères, les "vraies" libellules.

En français, le terme de libellule concerne l'ensemble de l'ordre des odonates, qui recouvre en fait deux grandes parties, avec les libellules "vraies", ou Anisoptères, et aussi les "demoiselles", ou Zygoptères. Les libellules ont un vol rapide et manoeuvrant, ce sont souvent des chasseurs en vol ("hawkers") qui patrouillent fièrement et chassent les intrus de leur territoire, tandis que les demoiselles sont souvent de petite taille avec un corps gracile, un vol plus lent et de plus petites ailes moins nervurées. Elles ont aussi des capacités de vol impressionnantes, pour la chasse de tout petits insectes, par exemple. D'un point de vue phylogénétique, les demoiselles avaient déjà divergées il a au moins 250 millions d'années, au Permien.

Pour en savoir plus, découvrez le film "Mystérieux insectes" sur France 5, dont l'auteur a été à l'origine et conseiller scientifique.