Monthly Archives: mai 2015

La couleur n’est pas une caractéristique intrinsèque (propre à) des objets et des organismes vivants. Elle dépend du type de récepteurs et du processus de traitement de l’information de celui qui regarde. En effet, un coquelicot, que nous voyons rouge, sera perçu différemment par une abeille qui ne perçoit pas les longueurs d’onde correspondant au rouge mais aux ultra-violet (300-400nm).

Photo 1 : Morpho peleides (Source : Bernard Dupont - Flickr.com)

Photo 1 : Morpho peleides (Source : Bernard Dupont – Flickr.com)

La couleur est générée à partir de la couleur blanche, constituée de l’ensemble du spectre visible (ici, en ce qui concerne les humains), où certaines longueurs d’onde sont éliminées par des pigments (absorption optique) et les autres réfléchies, qui selon leur nature, renvoient une couleur spécifique. Ainsi, un objet qui émet l’ensemble du spectre (aucune absorption) apparaîtra blanc, à l’inverse, si toutes les longueurs d’onde sont absorbées, l’objet apparaîtra noir.

Le processus à l’origine de la production de couleur peut être de deux types : chimique (pigmentaire) ou structurel.

Chez les insectes, les couleurs proviennent de pigments ou de structures présents sur la cuticule, l’épiderme si celle-ci est transparente.

La coloration structurelle la plus connue et la plus étudiée chez les insectes est celle des papillons du genre Morpho (famille des Nymphalidae). Ce sont des papillons d’Amérique du sud et centrale dont la coloration alaire, aux reflets métalliques, s’étend, selon les espèces, d’un bleu pâle à un bleu profond, parfois visible à de grandes distances (voir photo 1 ci-dessus). (suite…)

Menacés, les coléoptères bombardiers pulvérisent de leur abdomen un liquide défensif irritant par une succession de jets très rapides. Ce phénomène prend naissance dans les glandes pygidiales, où deux réactifs se mélangent, provoquant une explosion sous forte pression et la libération de ce liquide. Les mécanismes internes et anatomiques permettant cette prouesse viennent d’être décrits par l’équipe américaine d’Eric M. Arndt du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Le contrôle des jets se fait par un mécanisme de rétroaction passif autonome ne nécessitant pas de voie nerveuse et musculaire.

Les coléoptères bombardiers appartiennent à la famille des carabes (Carabidae) et à la tribu des Barchinini (figure 1A). Ces insectes ont la faculté d’expulser un liquide défensif sous pression par des jets successifs afin d’en pulvériser sur ce qui les menace, un prédateur par exemple (voir video en fin d’article). Ce liquide défensif, issu des glandes pygidiales, est composé d’un mélange de plusieurs molécules dont les p-benzoquinones : un composé irritant employé par l’ensemble des arthropodes.

Cependant, les bombardiers sont les seuls insectes qui utilisent une réaction chimique interne explosive pour expulser cette molécule. La réaction induit également de la chaleur.

La pulvérisation du liquide est particulièrement impressionnante : une température proche de 100°C, des portées de plusieurs centimètres, une vitesse avoisinant les 10m par seconde!

Chez l’espèce Stenaptinus insignis, la fréquence d’émission des jets se situe entre 368Hz et 735Hz, donnant ainsi l’impression d’une pulvérisation unique (fréquence proche du battement des ailes d’un insecte en vol : lire cet article).

Description anatomique du système défensif

Les glandes pygidiales sont composées de trois éléments : 1) la chambre réservoir (RSC), 2) la chambre de réaction (RXC), 3) un canal de sortie (EC) donnant sur l’extrémité de l’abdomen (voir figure 1B). (suite…)