Les insectes ont été les premiers animaux à développer la capacité de voler. Leurs ailes sont différentes de celles des autres animaux volants, comme les ptérosaures, les oiseaux et les chauves-souris. Au lieu d’évoluer à partir de membres, leurs ailes ont une « charnière » complexe unique qui relie l’aile au corps.
Cette articulation est un système interconnecté de cinq éléments appelés sclérites qui interagissent avec les muscles pour faire bouger les ailes. Jusqu’à présent, sa mécanique restait une énigme car les quatre sclérites critiques à la base de l’aile sont difficiles à visualiser de l’extérieur et se déplacent si rapidement qu’il est difficile de les filmer clairement.
Aujourd’hui, une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le California Institute of Technology (États-Unis), a combiné des images en temps réel de l’ensemble des muscles de contrôle avec une vidéographie 3D simultanée à ultra-haute vitesse pour capturer le mouvement des ailes des mouches. .de fruits en volant dans un simulateur électronique. Les résultats sont publiés dans la revue Nature.
Mesurer ses fonctions aérodynamiques
À l’aide des données de plus de 72 000 volets individuels, l’apprentissage automatique de l’intelligence artificielle (IA) a été utilisé pour concevoir un modèle de la façon dont les muscles sclérites contrôlent le mouvement des ailes, et une petite mouche robotique a été utilisée pour mesurer ses fonctions aérodynamiques.
“Les résultats fournissent un modèle convaincant basé sur la physique de la” charnière “, ainsi qu’un ensemble d’hypothèses qui peuvent être testées par d’autres expériences”, notent les auteurs.
De plus, à mesure qu’une carte détaillée des connexions neuronales de la mouche apparaît, les scientifiques espèrent que leurs découvertes aideront à mieux comprendre les circuits de commande de vol de la mouche.
Référence:
Johan M. Melis et coll. “L’apprentissage automatique révèle les mécanismes de contrôle d’une charnière d’aile d’insecte.” Nature 2024
