Creatio Musée des merveilles de la création

Aile VIII · Cent vingt-cinq merveilles du vivant

Insectes et araignées

Trente-trois fiches : engrenages, soies, yeux composés, papier mâché.

33 fiches 33 sources primaires Voir l’atlas filtrable

Les fiches

33 merveilles à examiner

Chaque fiche affiche sa source primaire, un chiffre daté quand il en existe, la réserve explicite de ce que la mesure ne dit pas, et, le cas échéant, un renvoi vers la salle du musée qui traite déjà le sujet. Quand la référence n’est pas encore vérifiée, la fiche l’écrit noir sur blanc plutôt que de citer un travail qu’elle n’a pas lu.

Illustration — La stabilité en vol du bourdon

M088 Débattu

La stabilité en vol du bourdon

Un bourdon pèse moins qu’une feuille et vole dans le vent : il corrige en permanence, sans jamais « calculer ».

Ce que cela ne dit pas Les mesures sont faites en soufflerie, derrière un cylindre : elles décrivent la capacité d’amortissement, pas le comportement d’une colonie par vent naturel.

Source primaire Ravi, S., Crall, J. D., Fisher, A. & Combes, S. A. (2013). Rolling with the flow: bumblebees flying in unsteady wakes. J. Exp. Biol. 216(22): 4299-4309 · doi:10.1242/jeb.090845

> 50 % du poids du corps : force latérale subie dans le sillage d’un cylindre 2013

Illustration — Les fourmis sans embouteillages

M089 Établi

Les fourmis sans embouteillages

Sur une passerelle étroite, vingt mille fourmis circulent à double sens — et le débit ne faiblit pas.

Ce que cela ne dit pas Les auteurs eux-mêmes notent que le mécanisme exact reste à élucider : nous décrivons le comportement mesuré, pas une règle démontrée.

Source primaire Poissonnier, L.-A. et al. (2019). eLife 8: e48945 · doi:10.7554/eLife.48945

80 % d’occupation 2019

Salle(s) liée(s) : salle 16

Illustration — Le nettoyeur d'antennes de la fourmi

M090 Établi

Le nettoyeur d’antennes de la fourmi

Une fourmi passe un temps considérable à se nettoyer les antennes.

Ce que cela ne dit pas L’efficacité est mesurée avec des particules fluorescentes calibrées, chez Camponotus rufifemur ; elle ne dit pas ce que l’antenne perd réellement en milieu naturel.

Source primaire Hackmann, A., Delacave, H., Robinson, A., Labonte, D. & Federle, W. (2015). Functional morphology and efficiency of the antenna cleaner in Camponotus rufifemur ants. R. Soc. Open S · doi:10.1098/rsos.150129

84 % des particules retirées en deux passes d’encoche (médiane) 2015

Illustration — La migration du monarque

M091 Établi

La migration du monarque

Des millions de papillons partent vers le Mexique, guidés par une horloge biologique logée… dans leurs antennes.

Ce que cela ne dit pas Le rôle des antennes est établi chez le monarque en migration automnale ; la distance de 4 000 km circule sans référence précise et n’est pas publiée ici.

Source primaire Merlin, C., Gegear, R. J. & Reppert, S. M. (2009). Antennal circadian clocks coordinate sun compass orientation in migratory monarch butterflies. Science 325(5948): 1700-1704 · doi:10.1126/science.1176221

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Salle(s) liée(s) : salle 14

Illustration — La posture en V de la piéride

M092 Établi

La posture en V de la piéride

Avant de décoller, le papillon blanc ouvre les ailes en V.

Ce que cela ne dit pas Les 42,3 % sont obtenus avec de vraies ailes sur une petite cellule de laboratoire : ce n’est pas un panneau commercial.

Source primaire Shanks, K. et al. (2015). Sci. Rep. 5: 12267 · doi:10.1038/srep12267

17 degrés 2015

Illustration — La carapace du coléoptère diabolique

M093 Établi

La carapace du coléoptère diabolique

On peut marcher dessus, rouler dessus en voiture : ce coléoptère repart.

Ce que cela ne dit pas « On peut le passer sous une voiture » est vrai pour le passage d’une roue, pas comme garantie absolue : la formulation reste prudente.

Source primaire Rivera, J. et al. (2020). Nature 586: 543-548 · doi:10.1038/s41586-020-2813-8

39000 fois sa masse 2020

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — Les acrobaties de la drosophile

M094 Établi

Les acrobaties de la drosophile

Une mouche repère une menace et s’écarte en moins d’un centième de seconde — plus vite que ne le fait un reflexe humain.

Ce que cela ne dit pas La manœuvre est établie en laboratoire, face à un stimulus visuel artificiel. Le « temps de réaction sous 10 ms » qui circule vient d’un communiqué de presse : il n’est pas publié ici.

Source primaire Muijres, F. T., Elzinga, M. J., Melis, J. M. & Dickinson, M. H. (2014). Flies evade looming targets by executing rapid visually directed banked turns. Science 344(6180): 172-177 · doi:10.1126/science.1248955

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — L'aile de la libellule

M095 Établi

L’aile de la libellule

Quatre ailes indépendantes, un vol stationnaire, des pointes qui ne vibrent pas, et une surface qui tue les bactéries au contact.

Ce que cela ne dit pas Les 3 000 images par seconde datent de 1997 et portent sur deux espèces seulement. L’effet bactéricide des nano-piliers est un autre sujet, dont la référence reste à établir ici.

Source primaire Wakeling, J. M. & Ellington, C. P. (1997). Dragonfly flight. II. Velocities, accelerations and kinematics of flapping flight. J. Exp. Biol. 200(3): 557-582 · doi:10.1242/jeb.200.3.557 Ivanova, E. P. et al. (2013). Nat. Commun. — nano-piliers bactéricides (référence encore à établir).

3 000 images par seconde (vol filmé) 1997

Illustration — L'aile du morpho

M096 Établi

L’aile du morpho

Le bleu du morpho n’est pas un pigment : c’est une structure.

Ce que cela ne dit pas Ces 75 % concernent la lumière bleue, mesurée sur des écailles isolées, dans un plan donné : ce n’est ni la réflectance totale de l’aile, ni une mesure sur le papillon en vol.

Source primaire Vukusic, P., Sambles, J. R., Lawrence, C. R. & Wootton, R. J. (1999). Quantified interference and diffraction in single Morpho butterfly scales. Proc. R. Soc. Lond. B 266(1427): 14 · doi:10.1098/rspb.1999.0794

75 % de lumière bleue réfléchie sur plus de 100° 1999

Illustration — L'aile du papillon, capteur solaire

M097 Établi

L’aile du papillon, capteur solaire

Un papillon très noir absorbe la lumière bien mieux qu’une surface lisse.

Ce que cela ne dit pas Les chiffres sont relatifs à une surface lisse de référence, pas un rendement de panneau : la nuance est essentielle.

Source primaire Siddique, R. H. et al. (2017). Sci. Adv. 3: e1700232 · doi:10.1126/sciadv.1700232

200 % en incidence oblique 2017

Illustration — Le balancier de la mouche

M099 Établi

Le balancier de la mouche

Une mouche n’a que deux ailes — les secondes sont devenues deux petites massues qui vibrent en permanence, et lui disent comment elle tourne.

Ce que cela ne dit pas Aucun chiffre publié sans source : la fiche décrit la fonction, établie depuis les travaux classiques.

Source primaire Chan, W. P., Prete, F. & Dickinson, M. H. (1998). Visual input to the efferent control system of a fly’s “gyroscope”. Science 280(5361): 289-292 · doi:10.1126/science.280.5361.289

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — L'œil composé

M100 Établi

L'œil composé

L'œil d’un insecte n’est pas une image : c’est un puzzle de plusieurs milliers de petits yeux, chacun pointé dans une direction — et cela suffit pour détecter un mouvement à une vitesse qui nous échappe.

Ce que cela ne dit pas 0,24° est le maximum connu chez les libellules ; un œil composé de taille réaliste ne peut pas faire mieux. Comparer cette acuité à celle de l'œil humain sans le dire serait trompeur.

Source primaire Land, M. F. (1997). Visual acuity in insects. Annu. Rev. Entomol. 42: 147-177 · doi:10.1146/annurev.ento.42.1.147 Song, Y. M. et al. (2013). Nature — caméra à œil composé (référence encore à établir).

0,24 ° d’angle inter-ommatidies (libellules) 1997

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — L'œil du papillon de nuit

M101 Établi

L'œil du papillon de nuit

Un papillon de nuit ne doit pas être vu — ni par un prédateur, ni par la lumière qui se reflète sur ses yeux.

Ce que cela ne dit pas L’étude mesure l’optique de la cornée et modélise la réflectance ; le lien entre cette structure et la survie face aux prédateurs reste une interprétation.

Source primaire Stavenga, D. G., Foletti, S., Palasantzas, G. & Arikawa, K. (2006). Light on the moth-eye corneal nipple array of butterflies. Proc. R. Soc. B 273(1587): 661-667 · doi:10.1098/rspb.2005.3369

200 nm de hauteur pour les picots de la cornée 2006

Illustration — L'œil de la squille multicolore

M102 Débattu

L'œil de la squille multicolore

Douze types de photorécepteurs contre trois chez l’humain : la squille devrait voir des couleurs que nous ne soupçonnons pas.

Ce que cela ne dit pas C’est notre exemple type de mythe scientifique : la squille n’a pas « la vue la plus fine du monde ».

Source primaire Thoen, H. H. et al. (2014). Science 343: 411-413 · doi:10.1126/science.1245824

12 nm 2014

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — La vision de l'araignée sauteuse

M103 Débattu

La vision de l’araignée sauteuse

Une araignée de quelques millimètres juge les distances avec un œil qui ne fait pas la mise au point : elle se sert de son flou.

Ce que cela ne dit pas La rétine à quatre couches et la dépendance du saut à la longueur d’onde sont mesurées ; la comparaison net/flou par le système nerveux reste une hypothèse, non enregistrée directement.

Source primaire Nagata, T., Koyanagi, M., Tsukamoto, H., Saeki, S., Isono, K., Shichida, Y., Tokunaga, F., Kinoshita, M., Arikawa, K. & Terakita, A. (2012). Depth perception from image defocus in · doi:10.1126/science.1211667 Guo, Q., Shi, Z., Huang, Y.-W., Alexander, E., Qiu, C.-W., Capasso, F. & Zickler, T. (2019). Compact single-shot metalens depth sensors inspired by eyes of jumping spiders. PNAS 11 · doi:10.1073/pnas.1912154116

4 couches photoréceptrices étagées sous une même lentille (2 vertes, 2 ultraviolettes) 2012

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — Le coléoptère bombardier

M104 Établi

Le coléoptère bombardier

Un insecte d’un centimètre déclenche dans son abdomen une réaction explosive — à 100 °C — et projette le liquide par impulsions, sans se brûler.

Ce que cela ne dit pas Le bombardier ne stocke pas un explosif prêt à l’emploi : il fabrique le jet au moment voulu, avec deux réactifs stables séparés.

Source primaire Arndt, E. M., Moore, W., Lee, W.-K. & Ortiz, C. (2015). Science 348: 563-567 · doi:10.1126/science.1261166

100 °C 2015

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — Le bouclier de la fourmi argentée

M105 Établi

Le bouclier de la fourmi argentée

Cette fourmi sort à la mi-journée, quand le sable dépasse 60 °C.

Ce que cela ne dit pas Deux mécanismes opposés dans la longueur d’onde (réfléchir le visible, émettre l’infrarouge) : c’est ce double jeu qui fait la performance, pas la seule brillance.

Source primaire Shi, N. N. et al. (2015). Science 349: 298-301 · doi:10.1126/science.aab3564

67 % de réflexion 2015

Illustration — La carapace du Cyphochilus

M106 Établi

La carapace du Cyphochilus

Un coléoptère blanc, plus blanc que du papier, avec très peu de matière : sa couleur est un exploit d’optique.

Ce que cela ne dit pas Les 5 µm décrivent l’écaille étudiée en 2007 ; les peintures industrielles qui s’en inspirent ne sont pas encore au même niveau, et le musée ne prétend pas le contraire.

Source primaire Vukusic, P., Hallam, B. & Noyes, J. (2007). Brilliant whiteness in ultrathin beetle scales. Science 315(5810): 348 · doi:10.1126/science.1134666

5 µm d’épaisseur d’écaille 2007

Illustration — Les capteurs du bupreste pyromètre

M107 Établi

Les capteurs du bupreste pyromètre

Un coléoptère repère un incendie de forêt à des kilomètres, et vole vers le bois brûlé pour y pondre.

Ce que cela ne dit pas Le nombre de récepteurs est établi chez Melanophila acuminata ; le seuil de détection et la portée en conditions naturelles restent discutés, et le musée ne les avance pas.

Source primaire Klocke, D., Schmitz, A., Soltner, H., Bousack, H. & Schmitz, H. (2011). Infrared receptors in pyrophilous (\u201cfire loving\u201d) insects as model for new un-cooled infrared sens · doi:10.3762/bjnano.2.22

≈ 70 récepteurs infrarouges au fond d’une fosse thoracique 2011

Illustration — Les détecteurs de mouvement du criquet

M108 Établi

Les détecteurs de mouvement du criquet

Un criquet qui détecte un objet en approche et déclenche son saut : le calcul est fait par un seul neurone, remarquablement efficace.

Ce que cela ne dit pas Aucun chiffre publié : les performances dépendent de la taille de l’objet et de la vitesse angulaire.

Source primaire Rind, F. C. & Simmons, P. J. (1992). Orthopteran DCMD neuron: a reevaluation of responses to moving objects. I. Selective responses to approaching objects. J. Neurophysiol. 68(5): · doi:10.1152/jn.1992.68.5.1654

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — L'ouïe de la gallérie

M109 Établi

L’ouïe de la gallérie

Une mite brune, un papillon de nuit sans prétention, détient le record absolu de l’audition : 300 000 hertz, quinze fois notre limite.

Ce que cela ne dit pas Les auteurs notent que, vers 280-300 kHz, certains individus ne réagissent plus : c’est la limite de l’audition, pas une plage confortable.

Source primaire Moir, H. M., Jackson, J. C. & Windmill, J. F. C. (2013). Biol. Lett. 9: 20130241 · doi:10.1098/rsbl.2013.0241

300 kHz 2013

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — L'ouïe de la sauterelle Copiphora

M110 Établi

L’ouïe de la sauterelle Copiphora

Une sauterelle tropicale possède une oreille dans la patte — et cette oreille fonctionne comme celle d’un mammifère, avec trois étages.

Ce que cela ne dit pas « Comme un mammifère » désigne une convergence fonctionnelle, pas une parenté : les pièces anatomiques diffèrent, seule la fonction acoustique se ressemble.

Source primaire Montealegre-Z, F., Jonsson, T., Robson-Brown, K. A., Postles, M. & Robert, D. (2012). Convergent evolution between insect and mammalian audition. Science 338(6109): 968-971 · doi:10.1126/science.1225271

15-40 kHz : plage de sensibilité mécanique des tympans de l’oreille tibiale 2012

Salle(s) liée(s) : salle 15

Illustration — Le rayon de miel

M111 Établi

Le rayon de miel

Des cellules à six côtés, collées les unes aux autres, sans le moindre espace perdu.

Ce que cela ne dit pas Trois précisions de méthode (M03) : le théorème de Hales concerne un problème à deux dimensions, alors que les cellules sont des prismes ; les parois réelles ne sont pas parfaitement planes ; et l’abeille ne « résout » pas le problème — c’est la physique de la cire qui l’y amène.

Source primaire Hales, T. C. (2001). Discrete Comput. Geom. 25: 1-22 · doi:10.1007/s004540010071

3,722 x l’aire 2001

Salle(s) liée(s) : salle 16

Illustration — L'atterrissage de l'abeille

M112 Débattu

L’atterrissage de l’abeille

Une abeille se pose sur une fleur qui bouge, sans radar, sans altimètre, et sans jamais s’écraser.

Ce que cela ne dit pas La règle de 2013 est aujourd’hui révisée : le réglage est modulaire.

Source primaire Baird, E. et al. (2013). PNAS 110: 18686-18691 · doi:10.1073/pnas.1314311110 Goyal, P. et al. (2023). J. Exp. Biol. 226: jeb245956 · doi:10.1242/jeb.245956

3,26 s-1 2023

Salle(s) liée(s) : salle 16

Illustration — Le nid de la poliste

M113 Débattu

Le nid de la poliste

Une guêpe fabrique du papier : elle mâche des fibres de bois et en tire un nid d’alvéoles hexagonales, sans moule, sans plan, et en corrigeant ses erreurs.

Ce que cela ne dit pas Le nid n’est pas un cristal parfait : il contient des erreurs.

Source primaire Krishna, S., Gopinath, A. & Bhattacharjee, S. M. (2022). Sci. Rep. 12: 12901 · doi:10.1038/s41598-022-16836-6

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Salle(s) liée(s) : salle 16

Illustration — La tarière de la guêpe perce-bois

M114 Établi

La tarière de la guêpe perce-bois

Une guêpe enfonce une aiguille de la longueur de son corps dans du bois dur — sans moteur rotatif, sans foret, et sans que l’aiguille plie.

Ce que cela ne dit pas Le point clé n’est pas la dureté de l’aiguille mais la manière de la pousser.

Source primaire Vincent, J. F. V. & King, M. J. (1995). Biomimetics 3: 187-201.

0 force nette ~0 1995

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — La cigale périodique

M115 Débattu

La cigale périodique

Treize ans sous terre.

Ce que cela ne dit pas « Nombre premier » ne veut pas dire « calculé ».

Source primaire Ito, H. et al. (2015). Sci. Rep. 5: 14094 · doi:10.1038/srep14094

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Illustration — L'engrenage de la cigale bossue

M116 Établi

L’engrenage de la cigale bossue

Deux roues dentées qui s’engrènent, dans un animal.

Ce que cela ne dit pas Détail savoureux et honnête : ces engrenages n’existent que chez la nymphe.

Source primaire Burrows, M. & Sutton, G. (2013). Science 341: 1254-1256 · doi:10.1126/science.1240284

30 µs 2013

Illustration — Le cou de la fourmi

M117 Établi

Le cou de la fourmi

Une fourmi peut tirer des charges énormes.

Ce que cela ne dit pas Attention au chiffre-fétiche (M03) : « 5 000 fois son poids » désigne la résistance d’une articulation en traction, mesurée en centrifugeuse — pas la charge qu’une fourmi porte en marchant.

Source primaire Nguyen, V., Lilly, B. & Castro, C. (2014). J. Biomech. 47: 497-504 · doi:10.1016/j.jbiomech.2013.10.053

3400 x le poids 2014

Illustration — Le bousier navigateur

M118 Établi

Le bousier navigateur

Sous un ciel sans lune, un scarabée roule sa boule de fumier en ligne droite.

Ce que cela ne dit pas La Voie lactée est un signal très faible.

Source primaire Dacke, M., Baird, E., Byrne, M., Scholtz, C. H. & Warrant, E. (2013). Curr. Biol. 23: 298-300 · doi:10.1016/j.cub.2012.12.034

0 2013

Salle(s) liée(s) : salle 14

Illustration — La soie d'araignée

M119 Établi

La soie d’araignée

Un fil plus fin qu’un cheveu, qui arrête un insecte lancé, s’étire sans casser, et reste intact sous la pluie.

Ce que cela ne dit pas « Dix fois plus solide que le Kevlar » est souvent écrit ; la source dit plus de dix fois plus tenace, ce qui n’est pas la même propriété.

Source primaire Agnarsson, I., Kuntner, M. & Blackledge, T. A. (2010). PLoS ONE 5: e11234 · doi:10.1371/journal.pone.0011234

350 MJ/m3 2010

Salle(s) liée(s) : salle 13

Illustration — La colle de l'araignée domestique

M120 Débattu

La colle de l’araignée domestique

Les toiles ne collent pas comme du ruban adhésif.

Ce que cela ne dit pas L’idée ancienne — « la toile colle parce qu’elle est gluante » — a été remplacée par une explication mécanique mesurée.

Source primaire Sahni, V., Blackledge, T. A. & Dhinojwala, A. (2010). Nat. Commun. 1: 19 · doi:10.1038/ncomms1019

2 ordres de grandeur 2010

Illustration — La ventilation de la termitière

M121 Établi

La ventilation de la termitière

Une butte de terre de deux mètres, bâtie par des insectes de quelques millimètres, respire au rythme du jour et de la nuit.

Ce que cela ne dit pas Nuance à assumer : l’analogie avec la termitière a inspiré des bâtiments réels, mais les économies annoncées pour ces bâtiments ne se réduisent pas à une copie du mécanisme.

Source primaire King, H., Ocko, S. & Mahadevan, L. (2015). PNAS 112: 11589-11593 · doi:10.1073/pnas.1423242112

6 % de CO2 2015

Salle(s) liée(s) : salle 13

Manipuler

Six pattes, records sérieux

Le monde des insectes est plein de superlatifs. Certains sont mesurés, d’autres non.

Quel écart de longueur d’onde la squille doit-elle séparer pour distinguer deux couleurs ?
De combien la quantité de nectar la piéride peut-elle augmenter selon l’orientation de ses ailes ?
Les engrenages de la nymphe d’Issus synchronisent ses deux pattes à 30 microsecondes près.

Écouter

Narration — Insectes et araignées

Narration de la galerie, lue par une voix de synthèse. La transcription intégrale est juste en dessous.

Lire la transcription (60 s)

Trente-trois fiches. Trois cent millions d’années d’avance sur nos ingénieurs.

La nymphe d’une cigale bossue porte deux engrenages de dix à douze dents qui synchronisent ses pattes à trente microsecondes près : un influx nerveux dure mille fois plus longtemps. Une mite détecte des sons approchant trois cents kilohertz. Une fourmi du Sahara réfléchit soixante-sept pour cent du rayonnement solaire et reste cinq à dix degrés plus fraîche.

Et puis il y a la squille, que l’on présente partout comme la championne des couleurs. Douze classes de photorécepteurs, oui — mais elle doit séparer douze à vingt-cinq nanomètres pour distinguer deux teintes. Douze canaux ne font pas une meilleure vue.

Voilà pourquoi cette galerie est notre préférée : elle corrige les légendes sans jamais diminuer la merveille.