Une mouche bourdonne devant votre tête et se pose à proximité ; vous attrapez une tapette à mouches ou roulez un chargeur et vous approchez prudemment – et vous frappez !
Mais quelle que soit votre rapidité, la mouche est presque toujours plus rapide, et elle parvient généralement à esquiver votre coup et à s’en sortir indemne. (Est-ce qu’elle essaie de t’embêter ? !)
Les mouches ont de nombreuses adaptations qui leur confèrent une vitesse, une manœuvrabilité et une perception accrues, ce qui les rend très, très bonnes pour détecter et éviter même les coups les plus rapides. Et de nouvelles preuves montrent que les ailes postérieures modifiées des mouches jouent un rôle important pour les lancer dans un décollage rapide – souvent juste au bon moment.
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Les mouches domestiques (Musca domestica) appartiennent à l’ordre des diptères, ou vraies mouches. Les mouches diptères possèdent des ailes postérieures modifiées qui ont évolué vers de minuscules structures ressemblant à des bâtons avec un bouton à l’extrémité, appelées halteres. Leurs vibrations aident les insectes à stabiliser leur corps en vol, en détectant les rotations du corps et en transmettant des informations aux ailes.
Les mouches du sous-groupe des diptères Calyptratae, qui comprend les mouches domestiques, font également vibrer leurs halteres en marchant, mais les scientifiques ne savaient pas pourquoi. Dans une étude publiée en ligne le 13 janvier 2021 dans la revue Proceedings of the Royal Society B : Biological Sciences, les chercheurs ont étudié les mouches Calyptratae pour voir si l’oscillation des halteres affectait leur transition dans l’air, dirigeant une entrée sensorielle supplémentaire pour aider à coordonner les mouvements des muscles des ailes et des jambes.
Utilisant des caméras à haute vitesse pour capturer des mouches élevées en laboratoire, attachées et libres, pendant le décollage, les scientifiques ont enregistré des séquences à des vitesses allant jusqu’à 3 000 images par seconde. Ils ont constaté que les mouches Calyptratae se lançaient environ cinq fois plus vite que les autres mouches ; leurs décollages nécessitaient en moyenne environ 0,007 seconde (7 millisecondes) et un seul battement d’aile.
« Aucune des Calyptratae n’avait une durée de décollage supérieure à 14 millisecondes », ont rapporté les chercheurs. En comparaison, les décollages des mouches non-Calyptratae duraient environ 0,039 seconde (39 millisecondes) et nécessitaient environ quatre battements d’ailes, selon l’étude.
Puis, les chercheurs ont anesthésié les mouches et retiré les halteres, que toutes les mouches diptères possèdent. Les mouches Calyptratae dépourvues de ces structures noueuses ont mis beaucoup plus de temps à s’envoler, mais le temps de décollage n’était pas affecté chez les mouches non-Calyptratae sans halteres. La stabilité pendant le décollage a également souffert de la suppression des halteres, mais seulement chez les mouches Calyptratae.
Par exemple, les insectes Calyptratae connus sous le nom de mouches du souffle qui ont tenté des décollages de fuite sans leurs halteres « ont toujours abouti à un atterrissage en catastrophe », ont rapporté les scientifiques.
« Cela indique que pour les mouches Calyptratae, l’entrée des halteres est nécessaire pour des décollages rapides et stables », a déclaré l’auteur principal de l’étude Alexandra Yarger, un chercheur postdoctoral à l’Imperial College de Londres. Yarger a effectué les recherches sur les mouches avec le Fox Lab du département de biologie de la Case Western University, à Cleveland, Ohio.
Etre capable d’échapper à la prédation est un gros avantage pour un animal, et les mouches Calyptratae sont extrêmement performantes ; avec environ 18 000 espèces décrites, elles représentent environ 12% de la diversité des diptères, a déclaré Yarger à Live Science dans un courriel.
« Lors d’un décollage avec fuite, il y aura toujours un compromis entre la vitesse et la stabilité, mais les Calyptratae semblent avoir trouvé un moyen d’annuler une partie de la perte de stabilité grâce à l’utilisation de leurs halteres », a déclaré Yarger. « Les halteres permettent aux Calyptratae d’effectuer des évasions plus rapides et plus stables que de nombreuses autres espèces de mouches. »
En un clin d’œil
Les halteres ne sont pas la seule arme secrète de l’arsenal d’évasion d’une mouche ; une fois qu’une mouche est en vol, elle peut exécuter des manœuvres qui feraient l’envie d’un pilote d’avion de chasse. Les mouches à fruits peuvent changer de cap en moins d’un centième de seconde, soit environ 50 fois plus vite qu’un œil ne cligne des yeux, a rapporté Live Science. Lors d’expériences, des battements d’ailes parfaitement synchronisés ont généré suffisamment de force pour propulser rapidement les mouches loin d’un prédateur alors qu’elles étaient en plein vol.
« Ces mouches roulent jusqu’à 90 degrés – certaines sont presque à l’envers – pour maximiser leur force, et s’échapper », a déclaré à Live Science en 2014 Florian Muijres, qui a étudié la biomécanique du vol à l’Université de Washington à Seattle, et qui est maintenant à l’Université de Wageningen & Recherche aux Pays-Bas.
Les mouches ont également une vision exceptionnelle, qui les aide à planifier leurs sauts loin d’une menace. Environ 200 millisecondes avant le décollage, les mouches à fruits utilisent des données visuelles les avertissant d’un danger imminent pour ajuster leur posture et repérer la direction qui les lancera en sécurité, ont écrit des scientifiques en 2008 dans la revue Current Biology.
En fait, leur perception améliorée jongle avec jusqu’à six fois plus d’entrées visuelles en une seconde que les humains ne peuvent le faire, a rapporté la BBC en 2017.
Le cerveau des animaux perçoit le passage du temps en traitant les images à des vitesses connues sous le nom de « taux de fusion des scintillements », un terme décrivant le nombre d’images qui clignotent dans leur cerveau par seconde. Roger Hardie, professeur émérite de neurosciences cellulaires à l’université de Cambridge, en Angleterre, a implanté des électrodes dans les photorécepteurs des yeux des mouches afin de mesurer leur taux de fusion des scintillements. Il a calculé qu’il était de 400 fois par seconde ; le taux moyen de fusion des scintillements chez l’homme est d’environ 60, selon la BBC. Cela signifie que le mouvement que vous percevez comme « normal » se déplace comme au ralenti pour une mouche.
Avec tous ces avantages intégrés, il n’est pas étonnant que la mouche que vous essayez d’écraser puisse s’échapper. Cependant, une approche qui pourrait améliorer vos chances est de viser votre coup de ciseaux à un endroit où la mouche est susceptible d’aller, plutôt que là où elle se repose, Michael Dickinson de l’Institut de technologie de Californie à Pasadena a déclaré à The Independent en 2011.
« Il est préférable de ne pas frapper la position de départ de la mouche », a déclaré Dickinson. « Visez un peu en avant de cette position pour anticiper l’endroit où la mouche va sauter. »
Pendant ce temps, vous pourriez aussi simplement laisser la mouche tranquille, a ajouté Yarger. « Ils ont tout autant le droit à la survie que n’importe quel autre animal », a-t-elle dit.
NOTE DU RÉDACTEUR : L’article a été mis à jour à 11h35 ET le 13 janvier pour inclure des citations du chercheur principal et une vidéo des expériences.
Originally published on Live Science.
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