Monthly Archives: avril 2015

Des régions du monde, isolées géographiquement des autres continents depuis des millions d’années, ont permis l’apparition d’espèces, tant animales que végétales, uniques, rares et incroyables.

La Nouvelle-Zélande est sans doute l’une de ces contrées les plus intéressantes. Plusieurs espèces emblématiques ont vécu et vivent toujours sur ce territoire. Par exemple, le moa, disparu il y a à peine 1500 ans avec l’arrivée des humains, était le plus grand oiseau connu (famille des Dinornithidae). Des squelettes ont permis d’estimer que ces animaux pouvaient mesurer plus de 3,6m de haut et peser près de 240kg. Un autre oiseau, le kiwi (Apteryx mantelli), le plus petit représentant de la famille des ratites (autruches, émeus, nandous et casoars), est en voie de disparition.

Mais connaissez-vous les weta?

Je vous invite ici à partir à la rencontre de ces incroyables insectes.

I) Généralités

Les weta sont des Orthoptères, ordre regroupant les grillons, les sauterelles et les criquets, appelés ainsi en langage Maori. Ils appartiennent à la famille des Anostostomatidae, caractérisée notamment par son dimorphisme sexuel : les mâles possèdent des mandibules de grande taille, mais aussi, les adultes n’ont pas d’ailes et possèdent sur leurs tibias postérieurs des éperons (épines) défensifs (voir illustration 1).

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Illustration 1 : Vue latérale d’un mâle de l’espèce Hemideina maori de Nouvelle-Zélande (Source : d’après Smith, 1979 – The Biology of Weta, king crickets and their allies – Ed. Laurence H. Field – 2001 – p129)

Les Anostostomatidae, apparus au Crétacé (80-65 millions d’années) sur le Gondwana*, sont aujourd’hui principalement présents sur l’hémisphère sud : Australie, Afrique du sud, Amérique du sud et Inde, continents résultant de la fragmentation du Gondwana par la tectonique des plaques.

* il y a 300 millions d’années, tous les continents étaient rassemblés en un continent unique : la Pangée. Puis, ce continent a commencé à se dissocier (200 millions d’années), au nord par l’Eurasie (Amérique du nord, Europe et Asie) et au sud par le Gondwana (Afrique, Amérique du Sud, Inde et Australie).  

L’isolement de la Nouvelle-Zélande de l’Australie et des autres continents depuis le Crétacé, la transgression marine de l’Eocène (24 millions d’années) et l’apparition de chaines montagneuses au cours des 5 derniers millions d’années (Pliocène) ont permis l’émergence d’une grande diversité d’espèces endémiques de ces insectes. (suite…)

Nous avons tous déjà vu des fourmis au travail : elles ont la capacité de soulever et de transporter des charges de masse plusieurs fois la leur.

Les deux questions nous qui viennent à l’esprit en général :

  • Combien de fois leur propre masse peuvent-elles déplacer?
  • Comment font-elles?

Depuis des millions d’années, les fourmis mène une vie sociale qui implique le transport et l’approvisionnement de la colonie en aliments. Les processus de sélection naturelle et d’évolution ont donc favorisé le développement d’adaptations morphologiques répondant à ces contraintes.

Vidéo de fourmis champignonnistes (du genre Atta) transportant des morceaux de feuilles – Source Benoît GILLES (pour en savoir plus, lire ces articles : Atta et Mutualisme)

Lorsqu’une fourmi saisit une proie ou un objet, les forces sont transmises des mandibules (la tête) au thorax, du thorax aux pattes puis au sol par l’intermédiaire des tarses. Bien que des études se soient intéressées au système de fixation au sol (les tarses), peu ont été orientées ver l’articulation du cou. Cette articulation subit les forces générées par le déplacement d’une charge.

Une équipe de l’Université de Colombus (Ohio), menée par Vienny Nguyen, s’est donc attaché à décrire les propriétés physiques et structurales de cette articulation.

Pour percer ce secret, les scientifiques ont combiné divers outils d’analyse comme des expérimentations mécaniques (voir illustration 1), de la tomodensitométrie (imagerie à rayon X pour une reconstitution d’un organe en 2D ou 3D), de la microscopie électronique à balayage et de la modélisation informatique chez Formica exsectoides (Famille des Formicidae).

Illustration 1 : A) centrifugeuse (C : caméra

Illustration 1 : A) centrifugeuse (C : caméra – SO : LCD pour mesure de la vitesse – D&SS : capteur de vitesse – CM : moteur de la centrifugeuse); B) Image montrant la vitesse instantanée et la déformation de la fourmi ; C) Fourmi installée avec marqueurs sur le corps (Source : V. Nguyen et al. – 2014)

Leurs résultats montrent tout d’abord que la résistance est maximale lorsque le corps de l’insecte est aligné avec la charge à déplacer. Les tissus de liaison entre la tête et le thorax ont un (suite…)