D'autres formes d'adhérences

Les geckos ont des caractéristiques qui leur sont propres, et qui leur permettent d'adhérer à de nombreuses surfaces, comme nous l'avons démontré à travers les expérimentations de notre TPE. On constate que d'autres animaux sont pourvus des mêmes capacités. On procède donc à des expériences pour en savoir plus.

Objectif : Suite aux expériences précédentes, on sait que seuls certains geckos ont la capacité de grimper à des surfaces lisses. D’autres animaux en sont-ils capables ? Pourquoi ?

Hypothèse : Certains insectes, comme certaines blattes ou des Chrysomelidae, en sont peut-être capables.

 

 

Protocole expérimental :

On dispose d’un erlenmeyer, de vaseline, d’une pince en métal de 30 cm de long, ainsi que de trois espèces différentes de blattes : Blatta lateralis, Aeluropoda insignis et Pheidole pallida.

Est également à notre disposition du matériel de laboratoire. (Gant, sopalin, etc...)

On place tout d’abord une Pheidole pallida dans un erlenmeyer vide. A l’aide de la pince, on la dérange légèrement de manière à provoquer une réaction de fuite, et donc à l’inciter à grimper aux parois de l’erlenmeyer.

Constat : La blatte grimpe aux surfaces lisses de l’erlenmeyer, on remarque la présence d’arolium (pelote d’adhérence) entre les tarses de l’insecte, au bout des pattes.

A l’aide de gant, on enduit la partie supérieure des rebords intérieurs de l’erlenmeyer de quelques centimètres de vaseline. On incite encore une fois la blatte à grimper aux parois de l’erlenmeyer.

Constat : Elle grimpe tout à fait normalement le long de l’erlenmeyer, mais elle est bloquée en haut de l’erlenmeyer par la vaseline, qu’elle n’arrive pas à traverser.

On sait qu’une autre espèce de blatte, plus imposante, Aeluropoda insignis est, elle aussi, capable d’adhérer à des surfaces lisses. On observe donc sa morphologie.

Constat : Cette blatte, tout comme Pheidole pallida est, elle aussi, pourvue d’arolium (pelote d’adhérence).

On place ensuite une autre espèce de blatte, Blatta lateralis, dépourvue d’arolium dans un erlenmeyer. Une fois de plus, on l’incite à l’aide de la pince à grimper aux parois de l’erlenmeyer.

Constat : Blatta lateralis n’adhère pas aux surfaces lisses, elle court en longeant le bord inférieur de l’erlenmeyer, mais ne parvient pas à y grimper.

 

Conclusion : Certaines blattes sont capables d’adhérer aux surfaces lisses. Malgré tout, leur adhérence reste limitée, car elles ne parviennent pas à traverser certaines surfaces dites « grasses » comme la vaseline. Toutes les blattes n’ont donc pas les mêmes capacités. On constate en effet que Pheidole pallida et Aeluropoda insignis adhérent aux surfaces lisses comme les parois d’un erlenmeyer, alors que Blatta lateralis n’en est pas capable. Etant donné que Pheidole pallida et Aeluropoda insignis sont pourvues d’arolium, une ou plusieurs pelotes d’adhérence situées entre les tarses de l’insecte (au bout de chacune des pattes), contrairement à Blatta lateralis, on peut en conclure que l’adhérence de certaines blattes aux surfaces lisses est due à la présence de ces pelotes d’adhésion.

 

 

On remarque également la présence d’autres « éléments » qui semblent permettre, du moins en partie, à la blatte, de se déplacer sur des surfaces lisses verticales, étant donné que cette partie de la patte est en contact avec la surface. Il s’agit en fait d’Euplantulae, des organes ne permettant pas l’adhésion de la blatte, mais assurant la force de traction nécessaire à la locomotion.

 

On observe également à l'aide d'une loupe binoculaire (X20 et X40) cette partie de la patte de Nauphoeta cinerea.

 

 

On obtient ainsi plusieurs photographies nous permettant nettement de distinguer l'arolium, situé entre les deux tarses au bout de la patte.

 

Conclusion : Les blattes, par exemple, sont pourvues de capacités similaires à celles des geckos. D'autres animaux peuvent donc adhérer de la même façon que les geckos. On envisage néanmoins diverses hypothèses.

- Les blattes sont soumises aux mêmes forces, et aux même contraintes que les geckos.

- Il existe d'autres manières d'adhérer bien différentes de celle du gecko.

Approfondissement des hypothèses :

Ces hypothèses ont amené à des expérimentations qu'ont menées des chercheurs (les études sur lesquelles nous nous basons datent de 2002, 2006 et 2008). D'après leurs études et leurs observations, il existerait donc deux formes d'adhérence bien distinctes chez les insectes. En effet, l'arolium des diptères, des coléoptères et des perces-oreilles est pourvu de nombreuses setae flexibles, tout comme les geckos, alors que l'arolium des blattes et des orthoptères n'en est pas pourvu. L'arolium de ces insectes est lisse, a une structure fibreuse et est donc déformable, ainsi il s'adapte en fonction du substrat pour augmenter la surface de contact entre celui ci et l'arolium, ce qui permet d'augmenter l'adhérence.

Que l'arolium soit pourvu de setae ou non, l'adhérence est facilitée par la sécrétion de petites quantités de liquides. Il existe à l'heure actuelle différentes théories, qui n'ont pas toutes encore été prouvée ou réfutée. Une première théorie (discréditée à l'heure actuelle) émet l'hypothèse que ce fluide agisse comme une sorte de "glu", une autre théorie affirme qu'il existerait une sorte "d'adhérence humide". Une troisième théorie émet l'hypothèse que le fluide sécrété par l'arolium contribuerait à une meilleure adhérence aux surfaces rugueuses. En effet, le fluide remplirait les cavités des surfaces rugueuses de manière à augmenter la surface de contact entre l'arolium et la surface, pour augmenter l'adhérence.

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