La vie des eaux

M032 Débattu

La peau du requin

Nager vite dans l’eau revient à nager dans du miel : chaque frottement coûte.

Ce que cela ne dit pas Le gain n’est pas universel : la même surface augmente la traînée aux vitesses élevées. La réduction de 8,7 % vaut à faible vitesse, sur une réplique imprimée, pas sur un requin vivant.

Source primaire Wen, L., Weaver, J. C. & Lauder, G. V. (2014). Biomimetic shark skin: design, fabrication and hydrodynamic function. J. Exp. Biol. 217(10): 1656-1666 · doi:10.1242/jeb.097097

8,7 % de traînée en moins (faible vitesse) 2014

Salle(s) liée(s) : salle 13

M033 Débattu

La plongée de la baleine à bec de Cuvier

Plonger à trois kilomètres et rester près de quatre heures sous l’eau : un mammifère à poumons le fait, régulièrement, en chassant dans l’obscurité.

Ce que cela ne dit pas Les records datent : toute fiche doit porter l’année.

Source primaire Schorr, G. S. et al. (2014). PLoS ONE 9(3): e92633 · doi:10.1371/journal.pone.0092633 Quick, N. J. et al. (2020). J. Exp. Biol. 223: jeb222109.

2992 m 2014

M034 Établi

Le mucus de la myxine

Une anguille aveugle des grands fonds libère en une fraction de seconde un gel qui se gorge d’eau et bloque les branchies de ses prédateurs.

Ce que cela ne dit pas Les 14 incidents filmés viennent de stations appâtées au large de la Nouvelle-Zélande : le mucus dissuade les prédateurs observés, il ne les tue pas.

Source primaire Zintzen, V., Roberts, C. D., Anderson, M. J., Stewart, A. L., Struthers, C. D. & Harvey, E. S. (2011). Hagfish predatory behaviour and slime defence mechanism. Sci. Rep. 1: 131 · doi:10.1038/srep00131

< 0,4 seconde pour que le mucus bloque les branchies d’un prédateur 2011

M035 Établi

La peau du concombre de mer

Un animal mou qui devient rigide en quelques secondes quand on le touche.

Ce que cela ne dit pas Le facteur 40 est obtenu sur un composite de laboratoire, pas mesuré sur l’animal : le concombre de mer inspire le matériau, il ne fournit pas la valeur.

Source primaire Capadona, J. R., Shanmuganathan, K., Tyler, D. J., Rowan, S. J. & Weder, C. (2008). Stimuli-responsive polymer nanocomposites inspired by the sea cucumber dermis. Science 319(5868) · doi:10.1126/science.1153307

40 facteur de réduction réversible du module de traction (800 → 20 MPa) 2008

M036 Établi

La reproduction du grunion

Deux semaines par an, en plein été, un petit poisson de Californie vient pondre sur la plage, à la nuit, quelques minutes après la plus haute marée.

Ce que cela ne dit pas L’éclosion dépend d’un double signal, immersion et agitation ; l’embryon peut attendre plusieurs semaines, ce qui rend toute prévision de recrutement larvaire incertaine.

Source primaire Moravek, C. L. & Martin, K. L. M. (2011). Waiting for a sign: extended incubation postpones larval stage in the beach spawning California Grunion Leuresthes tenuis (Ayres). Environ · doi:10.1007/s10641-010-9760-4

≈ 10 jours avant compétence à l’éclosion (prolongeable jusqu’à 35) 2011

M037 Établi

Les dents de la patelle

Une petit coquillage broute la roche.

Ce que cela ne dit pas Le terme « matériau le plus résistant » prête à confusion : il s’agit de traction sur des volumes microscopiques, pas de résistance d’une dent entière.

Source primaire Barber, A. H., Lu, D. & Pugno, N. M. (2015). J. R. Soc. Interface 12: 20141326 · doi:10.1098/rsif.2014.1326

4,9 GPa 2015

M038 Établi

La colle de la balane

Se fixer à un rocher sous l’eau, dans les vagues, pour toute une vie : la balane y parvient avec un ciment protéique que rien ne déloge.

Ce que cela ne dit pas Les performances citées viennent de tests sur aorte de porc et sur animaux : la colle imite le principe du ciment de balane, elle n’est pas ce ciment.

Source primaire Yuk, H., Wu, J., Sarrafian, T. L., Mao, X., Varela, C. E., Roche, E. T., Griffiths, L. G., Nabzdyk, C. S. & Zhao, X. (2021). Rapid and coagulation-independent haemostatic sealing b · doi:10.1038/s41551-021-00769-y

< 15 secondes pour sceller une plaie, indépendamment de la coagulation 2021

Salle(s) liée(s) : salle 13

M039 Établi

Le tentacule de la pieuvre

Huit bras qui goûtent ce qu’ils touchent, se déplacent sans consulter le cerveau central, et se nouent sans jamais se prendre eux-mêmes pour une proie.

Ce que cela ne dit pas Le chiffre de 500 millions vient de comptages anciens (1963) : il est cité partout mais fondé sur une extrapolation.

Source primaire Kier, W. M. & Smith, K. K. (1985). Tongues, tentacles and trunks: the biomechanics of movement in muscular-hydrostats. Zool. J. Linn. Soc. 83(4): 307-324 · doi:10.1111/j.1096-3642.1985.tb01178.x van Giesen, L. et al. (2020). Cell 183: 1733-1744 — récepteurs chimiques du bras (référence encore à établir).

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Salle(s) liée(s) : salle 19

M040 Établi

La peau autonettoyante du globicéphale

Le globicéphale nage à bonne vitesse avec une peau qui ne porte ni algues ni bernacles : un animal propre dans un océan qui salit tout.

Ce que cela ne dit pas La peau du globicéphale porte très peu d’organismes fixés ; le rôle exact du nanorelief et du gel enzymatique dans ce résultat n’est pas tranché expérimentalement.

Source primaire Baum, C., Meyer, W., Stelzer, R., Fleischer, L.-G. & Siebers, D. (2002). Average nanorough skin surface of the pilot whale (Globicephala melas, Delphinidae)… Marine Biology 140 · doi:10.1007/s00227-001-0710-8 Baum, C., Meyer, W., Roessner, D., Fleischer, L.-G. & Siebers, D. (2001). A zymogel enhances the self-cleaning abilities of the skin of the pilot whale (Globicephala melas). Comp. · doi:10.1016/S1095-6433(01)00445-7

0,20 µm², taille moyenne des pores de la peau (sous celle des organismes salissants) 2002

Salle(s) liée(s) : salle 13

M041 Établi

Le sonar du dauphin

Il repère une balle enfouie sous le sable, distingue sa matière, et le fait en nageant.

Ce que cela ne dit pas Le seuil de 0,23 mm est mesuré sur des cylindres métalliques en bassin calme ; la détection d’objets enfouis dans le sable, souvent citée, n’est pas mesurée dans cet article.

Source primaire Au, W. W. L. & Pawloski, D. A. (1992). Cylinder wall thickness difference discrimination by an echolocating Atlantic bottlenose dolphin. J. Comp. Physiol. A 170: 41-47 · doi:10.1007/BF00190399

0,23 mm : plus petite différence d’épaisseur de paroi discriminée à 8 m 1992

Salle(s) liée(s) : salle 15

M042 Établi

La queue de l’hippocampe

Presque toutes les queues d’animaux sont rondes.

Ce que cela ne dit pas Les chiffres viennent de modèles imprimés en 3D, pas de mesures sur animaux vivants : c’est une démonstration de principe.

Source primaire Porter, M. M. et al. (2015). Science 349: aaa6683 · doi:10.1126/science.aaa6683

4 fois plus résistante 2015

Salle(s) liée(s) : salle 13

M043 Débattu

La ventouse du rémora

Le rémora se fixe sur un requin avec un disque dorsal et se fait transporter à grande vitesse, dans un flux qui arracherait un objet simplement posé.

Ce que cela ne dit pas « 340 fois son poids » vaut pour le prototype de 129 g, sur des surfaces données : ce n’est pas une performance universelle.

Source primaire Wang, Y. et al. (2017). Science Robotics 2: eaan8072 · doi:10.1126/scirobotics.aan8072

340 fois son poids 2017

M044 Établi

La filtration de la raie manta

Une raie manta filtre des milliers de litres d’eau pour retenir du plancton — et son filtre ne se bouche pas, contrairement à presque tous les filtres industriels.

Ce que cela ne dit pas Le mécanisme n’est démontré que par modélisation numérique et modèles physiques : il n’a pas été filmé in vivo dans tous ses détails.

Source primaire Divi, R. V., Strother, J. A. & Paig-Tran, E. W. M. (2018). Sci. Adv. 4: eaat9533 · doi:10.1126/sciadv.aat9533

1100 µm 2018

M045 Établi

Le bec du calmar

Un bec aussi dur qu’un ongle, planté dans un muscle aussi mou qu’une gelée : sans transition graduelle, il le déchirerait.

Ce que cela ne dit pas Le « 200 fois plus rigide » de certaines reprises correspond au même ordre de grandeur, mais dépend de l’état d’hydratation : nous donnons les deux valeurs absolues.

Source primaire Miserez, A. et al. (2008). Science 319: 1816-1819.

5 GPa 2008

M046 Établi

Le changement de couleur de la seiche

En une fraction de seconde, une seiche imite le sable, l’algue ou l’ombre d’un prédateur — avec des cellules qu’elle commande directement par le système nerveux.

Ce que cela ne dit pas Aucun chiffre de temps n’est publié sans source primaire lue ; la fiche décrit les trois types de cellules.

Source primaire Mäthger, L. M., Roberts, S. B. & Hanlon, R. T. (2010). Evidence for distributed light sensing in the skin of cuttlefish, Sepia officinalis. Biol. Lett. 6(5): 600-603 · doi:10.1098/rsbl.2010.0223

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

M047 Établi

L'« œil-squelette » de l’ophiure

Une étoile de mer fragile, sans yeux apparents, porte pourtant des centaines de lentilles microscopiques taillées dans son propre squelette.

Ce que cela ne dit pas L’analogie avec un « œil composé » est proposée par les auteurs, pas démontrée fonctionnellement : nous la présentons comme telle.

Source primaire Aizenberg, J. et al. (2001). Nature 412: 819-822 · doi:10.1038/35090573

5,5 µm 2001

Salle(s) liée(s) : salle 15

M048 Établi

Le byssus de la moule

Se fixer à un rocher battu par la houle, avec des fils fabriqués sous l’eau et durcis en quelques minutes : c’est ce que fait la moule, sans four.

Ce que cela ne dit pas Le gradient de rigidité est décrit le long d’un fil ; il ne donne pas la force d’ancrage d’une moule entière, qui dépend du nombre de fils et de l’état de la houle.

Source primaire Harrington, M. J. & Waite, J. H. (2007). Holdfast heroics: comparing the molecular and mechanical properties of Mytilus californianus byssal threads. J. Exp. Biol. 210(24): 4307-43 · doi:10.1242/jeb.009753

200 % d’allongement de la partie proximale du fil de byssus 2007

Salle(s) liée(s) : salle 13

M049 Établi

La colle du ver des sables

Un ver marin construit un tube de sable dans les vagues, en collant grain par grain sous l’eau — et la colle prend malgré tout.

Ce que cela ne dit pas La structure décrite est celle du ciment de Phragmatopoma californica ; les colles qui s’en inspirent en reprennent le principe, pas la formulation exacte.

Source primaire Stewart, R. J., Weaver, J. C., Morse, D. E. & Waite, J. H. (2004). The tube cement of Phragmatopoma californica: a solid foam. J. Exp. Biol. 207(26): 4727-4734 · doi:10.1242/jeb.01330

90 % des sérines du ciment phosphorylées (28 % des résidus) 2004

Salle(s) liée(s) : salle 13

M050 Établi

La nacre

Un matériau fragile — le carbonate de calcium — devient, une fois rangé en briques, plus tenace que la plupart des céramiques fabriquées.

Ce que cela ne dit pas Les facteurs « 3 000 fois » varient énormément selon la géométrie de l’essai : nous donnons la fourchette basse (ténacité) et signalons la variabilité.

Source primaire Sun, J. & Bhushan, B. (2012). RSC Advances 2: 7617-7632 · doi:10.1039/C2RA20218B

3 fois 2012

M051 Établi

La coquille du lambi

Une coquille assez grosse pour être un instrument de musique, assez solide pour résister à la houle, avec des motifs qui ne sont pas seulement décoratifs.

Ce que cela ne dit pas La ténacité est mesurée sur des éprouvettes entaillées en flexion ; elle décrit le matériau coquille, pas la résistance d’un lambi vivant à un choc donné.

Source primaire Kamat, S., Su, X., Ballarini, R. & Heuer, A. H. (2000). Structural basis for the fracture toughness of the shell of the conch Strombus gigas. Nature 405(6790): 1036-1040 · doi:10.1038/35016535

99 % d’aragonite en volume, pour une ténacité de 2 à 3 ordres au-dessus du cristal unique 2000

M052 Établi

Un mollusque à la coquille blindée

À 2 500 m de fond, dans une eau chaude et chargée de sulfures, un escargot porte une coquille revêtue de minerai de fer — un cas unique chez les animaux actuels.

Ce que cela ne dit pas L’animal est menacé par l’exploitation minière des fonds marins : la fiche le mentionne comme enjeu de conservation, sans militantisme.

Source primaire Yao, H. et al. (2010). PNAS 107(3): 987-992 · doi:10.1073/pnas.0912988107

3 couches 2010

M053 Établi

La forme des coquillages

Une même règle de croissance — un enroulement dont chaque tour grandit dans la même proportion — produit des centaines de formes différentes, toutes harmonieuses.

Ce que cela ne dit pas Le modèle de Raup décrit la géométrie de l’enroulement, non sa cause : il ne dit pas ce qui, dans la croissance, produit ces paramètres.

Source primaire Raup, D. M. (1966). Geometric analysis of shell coiling: general problems. Journal of Paleontology 40(5): 1178-1190.

3 paramètres géométriques suffisants pour décrire l’enroulement 1966

Salle(s) liée(s) : salle 03

M054 Établi

Le couteau, foreur habile

Un couteau de mer s’enfonce de 70 cm dans le sable en une minute, avec une force qui, en théorie, ne devrait le mener qu’à deux centimètres.

Ce que cela ne dit pas Les 70 cm sont une mesure de terrain ; le rapport de dix est un ordre de grandeur.

Source primaire Winter, A. G. et al. (2014). Bioinspir. Biomim. 9: 036009 · doi:10.1088/1748-3182/9/3/036009

0,21 J/cm 2014

M055 Établi

La dent autoaffûtante de l’oursin

Une dent qui coupe la roche et s’affûte en s’usant : l’oursin ronge le calcaire avec une fraise qui se régénère en permanence.

Ce que cela ne dit pas L’auto-affûtage est décrit sur Strongylocentrotus purpuratus en laboratoire ; la vitesse d’usure de la dent en mer dépend de la roche et de l’activité de l’animal.

Source primaire Killian, C. E., Metzler, R. A., Gong, Y.-U. T., Olson, I. C., Aizenberg, J., Politi, Y., Wilt, F. H., Scholl, A., Young, A., Doran, A., Kunz, M., Tamura, N., Coppersmith, S. N. & G · doi:10.1002/adfm.201001546

45 % des atomes de calcium remplacés par du magnésium dans la matrice de la dent 2011

M056 Débattu

Les bancs de poissons

Mille poissons qui tournent comme un seul, sans chef : trois règles locales suffisent à produire une chorégraphie collective.

Ce que cela ne dit pas Le modèle à trois règles est une simplification : d’autres facteurs (courant, faim, lumière) entrent en jeu.

Source primaire Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R. & Levin, S. A. (2005). Effective leadership and decision-making in animal groups on the move. Nature 433(7025): 513-516 · doi:10.1038/nature03236

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Salle(s) liée(s) : salle 16

M057 Débattu

Le poisson-coffre économe

Ce poisson a inspiré une voiture-concept, avec des chiffres de traînée spectaculaires.

Ce que cela ne dit pas C’est notre exemple d’échec assumé (D-028) : le biomimétisme peut copier une idée fausse.

Source primaire Van Wassenbergh, S. et al. (2015). J. R. Soc. Interface 12: 20141146 · doi:10.1098/rsif.2014.1146

Aucun chiffre mesuré : note de transparence

Salle(s) liée(s) : salle 13

M058 Débattu

La propulsion de la méduse

La méduse est longtemps passée pour une nageuse inefficace.

Ce que cela ne dit pas Le résultat dépend fortement de l’espèce (coûts variant du simple au double) et il est mesuré sur Aurelia aurita : nous ne généralisons pas.

Source primaire Gemmell, B. J. et al. (2013). PNAS 110(44): 17904-17909 · doi:10.1073/pnas.1306983110

30 % de distance en plus 2013

M059 Débattu

La nageoire de la baleine à bosse

Ses nageoires portent des bosses alignées sur le bord d’attaque.

Ce que cela ne dit pas Les 18° contre 12° viennent d’un modèle de nageoire en soufflerie, à un nombre de Reynolds donné : ce n’est pas une mesure sur une baleine vivante, et le gain dépend du profil.

Source primaire Miklosovic, D. S., Murray, M. M., Howle, L. E. & Fish, F. E. (2004). Leading-edge tubercles delay stall on humpback whale flippers. Phys. Fluids 16(5): L39-L42 · doi:10.1063/1.1688341

18 ° — décrochage du modèle à tubercules 2004

Salle(s) liée(s) : salle 13

M060 Débattu

La nage du saumon

Remonter un fleuve à contre-courant coûte énormément d’énergie.

Ce que cela ne dit pas Le dispositif utilise des tourbillons artificiels réguliers ; le gain réel dans une rivière turbulente, pour un saumon en migration, n’est pas mesuré dans cet article.

Source primaire Liao, J. C., Beal, D. N., Lauder, G. V. & Triantafyllou, M. S. (2003). Fish exploiting vortices decrease muscle activity. Science 302(5650): 1566-1569 · doi:10.1126/science.1088295

antérieurs seuls les muscles axiaux antérieurs sont activés en nageant dans les tourbillons 2003

Salle(s) liée(s) : salle 14

M061 Établi

L’orientation de la tortue de mer

Une tortue qui vient d’éclore traverse un océan entier, puis revient des années plus tard près de sa plage de naissance.

Ce que cela ne dit pas L’expérience porte sur des caouannes nouveau-nées, en champ artificiel : elle montre qu’elles distinguent deux intensités, pas qu’elles lisent une carte complète.

Source primaire Lohmann, K. J. & Lohmann, C. M. F. (1996). Detection of magnetic field intensity by sea turtles. Nature 380: 59-61 · doi:10.1038/380059a0

52 000 nT — champ où les jeunes nagent vers l’est 1996

Salle(s) liée(s) : salle 14

M062 Établi

L’organe lumineux du calmar d’Hawaï

Ce petit calmar s’éclaire lui-même par le dessous — avec des bactéries qu’il loge, nourrit, et dont il éteint la lumière à volonté.

Ce que cela ne dit pas La contre-illumination est mesurée en laboratoire, sur la lumière descendante ; son efficacité contre un prédateur donné, dans la mer, n’est pas mesurée dans ces deux articles.

Source primaire Jones, B. W. & Nishiguchi, M. K. (2004). Counterillumination in the Hawaiian bobtail squid, Euprymna scolopes Berry (Mollusca: Cephalopoda). Mar. Biol. 144(6): 1151-1155 · doi:10.1007/s00227-003-1285-3 Nyholm, S. V., Stabb, E. V., Ruby, E. G. & McFall-Ngai, M. J. (2000). Establishment of an animal-bacterial association: recruiting symbiotic vibrios from the environment. PNAS 97(1 · doi:10.1073/pnas.97.18.10231

< 0,1 % des bactéries ambiantes représenté par Vibrio fischeri 2000