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Un tour de lumière à l'échelle nanométrique est la clé des taches très noires des araignées de paon

Les araignées-paons du genre Maratus sont certainement l'un des arachnides les plus mignons et les plus colorés de la planète. Leurs abdomens technicolor et leurs mouvements de danse lisses les ont transformés en superstars d’Internet. Mais jusqu'à présent, les chercheurs étaient déconcertés par la façon dont les minuscules araignées produisaient les taches noires profondes et ultra-sombres sur leur ventre coloré. Il s’avère que c’est tout un tour de passe-passe, comme le rapportent les chercheurs dans une nouvelle étude publiée dans le journal Proceedings de la Royal Society B.

Carolyn Wilke de Science News rapporte que des chercheurs ont découvert comment les autres couleurs vives sont produites sur les différentes espèces d’araignées de paon, qui mesurent entre 2 et 5 millimètres et vivent en Australie. Les pigments contenus dans les écailles barbelées créent les rouges, blancs et jaunes vibrants des araignées, tandis que de minuscules nanostructures intégrées dans des échelles uniques aux araignées tendent la lumière pour créer des bleus et des violets irisés.

Dans la dernière étude, les chercheurs ont analysé les plaques noires des araignées au microscope électronique à balayage. L’équipe, dirigée par Dakota McCoy, une étudiante diplômée de Harvard qui étudie la biologie de l’évolution, a comparé deux espèces d’araignées de paon, Maratus speciosus et M. karrie, à une espèce d’araignées très noires, Cylistella . L’équipe a découvert de minuscules bosses, ou microlentilles, dans les plaques noires de l’araignée du paon alors que l’araignée de Cylistella était lisse .

En effectuant des simulations de la manière dont ces surfaces bosselées interagissent avec la lumière, Bob Yirka de Phys.org rapporte que l’équipe a constaté que les bosses courbées réfléchissaient la lumière dans des directions aléatoires et à l’écart du spectateur, rendant les taches noires plus sombres. Les microlentilles dirigent également la lumière de manière à ce qu'elle interagisse plus longtemps avec le pigment de mélanine noir situé sur l'abdomen des araignées, ce qui entraîne l'absorption d'une plus grande quantité de lumière. Tout cela signifie que moins de 0, 5% de la lumière qui frappe les points noirs est réfléchie, ce qui crée une apparence ultra-sombre. Cela se rapproche de la quantité de lumière absorbée par Vantablack, une substance synthétique créée à partir de nanotubes de carbone, qui capte 99, 965% de la lumière qui l’atteint.

La profondeur du noir a également un impact sur les couleurs vives environnantes, en créant une «illusion d'optique selon laquelle les couleurs sont si vives… elles sont presque aussi brillantes», a-t-il déclaré à Wilke.

Selon le document, les microlentilles dans la teinte très noire de l'araignée de paon ressemblent à celles de certaines pétales de fleurs, de certaines plantes d'ombre tropicale, d'une espèce de bras d'étoile de mer et de ses yeux de papillon *. Ils sont également comparables aux plumes d'un oiseau de paradis produisant un noir tout aussi hypnotique, mais les mécanismes sont légèrement différents. L'année dernière, McCoy a découvert que les barbules spécialisées sur les plumes des oiseaux absorbaient 99, 5% de la lumière, soit la même quantité que les araignées.

Ces noirs profonds peuvent vraiment faire ressortir les couleurs des oiseaux mâles et des araignées lors des parades nuptiales, mais McCoy dit à Yong qu'elles pourraient également être utiles aux humains à des fins autres que sexuelles. Selon elle, trouver comment reproduire ces nanostructures pourrait aider à augmenter l'efficacité des panneaux solaires, à améliorer le camouflage militaire et pourrait être utilisé par les astronomes pour empêcher la pollution lumineuse d'entrer dans les télescopes.

Un tour de lumière à l'échelle nanométrique est la clé des taches très noires des araignées de paon