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Comment les mantes peuvent sauter plus vite qu'un clin d'œil

Ils ne sautent pas de grands immeubles d'un seul tenant, mais les mantises de prière ressemblent à des super-pouvoirs. Les jeunes mantes n'ont pas d'ailes, donc l'évolution leur a conféré la capacité remarquable de sauter d'un point A à un point B en un dixième de seconde, moins qu'un clin d'œil. Et dans un mouvement que les snowboarders olympiques pourraient envier, la raquette aérienne tord rapidement leurs corps pour qu'ils atterrissent avec précision à chaque fois, sans jamais trébucher ni se débattre avec leur cible.

«Cela revient à demander à un patineur qui tourne à la même vitesse de s’arrêter brusquement et avec précision dans une direction précise», explique Malcolm Burrows, entomologiste à l’Université de Cambridge.

Burrows et une équipe de collègues britanniques ont découvert cet exploit de gymnastique en analysant 381 vidéos à grande vitesse de mantises effectuant leurs incroyables sauts. Ils ont filmé 58 mantes juvéniles alors que les insectes sautaient sur une distance d'environ une à deux longueurs de corps de mante, atterrissant sur une tige noire suspendue dans leur enceinte.

Dans chaque vidéo, l’équipe a constaté que les insectes suivaient le même schéma de mouvement: ils se balançaient la tête comme un cobra, jugeant probablement la position et la distance de la cible noire. Puis ils ont commencé à remuer leurs corps, comme un chat qui se prépare à bondir. Enfin, ils ont replié leur abdomen vers la cible, ajustant leur centre de gravité.

Après être sortis de leur perchoir, les mantis ont commencé à tourner dans les airs en rotation contrôlée, se déplaçant environ 2, 5 fois par seconde. Le mouvement n'affecte pas leurs corps uniformément, cependant. Au lieu de cela, les effets se déplacent comme une vague dans l'abdomen, les pattes antérieures et les pattes postérieures, ce qui leur permet de diviser le moment angulaire afin que tout le corps reste sur la cible. Au cours des 10 dernières millisecondes du saut, les insectes ont cessé de tourner pour se préparer à saisir la canne.

Comme le décrit aujourd'hui l'équipe de la revue Current Biology, cette chorégraphie de tire-bouchon permet aux mantes de clouer avec précision leur cible en contrôlant la façon dont leur corps se déplace dans l'espace. Pour vérifier une nouvelle fois les résultats, les chercheurs ont collé ensemble quelques plaques abdominales de plusieurs maisses maitresses, empêchant ainsi les jeunes insectes de se courber l'abdomen pour se préparer au saut.

L'équipe a découvert que les insectes altérés avaient une rotation inférieure de 57% à celle de leurs homologues à roues libres. En conséquence, les atterrissages des mantisses collées étaient maladroits et, comme l’écrivait l’équipe, «certaines rotations insuffisantes ont même pour résultat que des mantes frappent la tête, avant de s’en échapper». aptes à faire face aux plantes et au ventre.

Les chercheurs ont fait remarquer que la plupart des insectes sauteurs n'avaient pas la grâce féline des mantis juvéniles et qu'après s'être décollés du sol, ils risquaient davantage de s'écraser ou de tourner de manière incontrôlée. La précision des mantises juvéniles est donc exceptionnelle. Pour leur prochaine expérience, les chercheurs envisagent de jeter un coup d'œil dans le cerveau de la mante afin d'essayer d'éliminer le mécanisme neural responsable des pirouettes aériennes des insectes. En fin de compte, de tels résultats pourraient aider à concevoir des robots minuscules à sauts qui tiennent toujours leurs atterrissages.

Comment les mantes peuvent sauter plus vite qu'un clin d'œil