Comment le scarabée «  diabolique  » survit à l’écrasement d’une voiture

Comment le scarabée `` diabolique '' survit à l'écrasement d'une voiture

Le domaine de l’entomologie est construit sur l’humble goupille: les biologistes s’aventurent dans les prairies et les forêts, ramassent les insectes, les euthanasiés et les épinglent sur les plateaux qui composent les collections d’histoire naturelle des musées et des universités, immortalisant ainsi les spécimens pour les futurs scientifiques. examiner. Mais le coléoptère diabolique cuirassé – son nom réel, bien qu’il soit plus formellement connu sous le nom de Diable Phloeodes– ne souffrira pas d’une telle indignité. Originaire du sud-ouest des États-Unis, il est connu sous le nom de «pin-bender», un insecte si coriace que lorsque les biologistes essaient d’enfoncer une épingle à travers sa coquille noire et bosselée, le métal chétif cède. C’est tellement difficile que les entomologistes doivent d’abord percer un trou à travers, puis enfoncer le pieu. Ce qui est une indignité supplémentaire, pensez-y.

Le coléoptère diabolique cuirassé est si dur, en fait, que si vous en écrasez un avec une voiture, il s’éloigne. Il peut résister à des forces 39 000 fois son poids corporel. Pour écraser réellement ce coléoptère, il faut 150 newtons de force, ce qui, si vous ne parlez pas couramment la physique, est 7,5 fois plus fort que la force que vous pouvez rassembler en serrant quelque chose entre votre pouce et votre index.

Pour l’Université de Californie à Irvine, le scientifique des matériaux David Kisailus, le coléoptère diabolique de fer n’est pas seulement une curiosité – c’est une inspiration. Kisailus et ses collègues publient aujourd’hui un article dans la revue La nature décoder au moins une partie du mystère de la façon dont le coléoptère peut gérer de tels exploits de force. À savoir, la sélection naturelle a inventé une structure ingénieuse qui empêche l’insecte de s’aplatir, une structure que Kisailus a commencé à exploiter pour l’inspiration afin de concevoir de nouveaux matériaux ultra-résistants. «Nous sommes ravis, car nous pensons que nous pouvons nous tourner vers les industries aéronautique, automobile et sportive avec ce type de design», déclare Kisailus.

Alors, pour commencer: que fait un coléoptère dans le vaste monde des insectes pour résister à de telles forces? Morphologiquement parlant, ce sont les élytres du scarabée – les deux coquilles dures que vous voyez une coccinelle s’ouvrir lorsqu’elle déploie ses ailes et prend son envol – qui agissent comme son bouclier. Mais le coléoptère diabolique cuirassé (désormais connu sous le nom de DIB) ne peut pas voler et a, au cours du temps évolutif, fusionné ses élytres et le reste de son exosquelette, créant une coquille cohésive.

«De nombreux gros coléoptères incapables de voler ont tendance à avoir cette caractéristique (étant vraiment résistants), en particulier ceux qui n’ont pas de fortes défenses chimiques», écrit Matthew Van Dam, un expert en coléoptères à la California Academy of Sciences, dans un e-mail à WIRED. (Il n’était pas impliqué dans ce nouveau travail.) «D’autres études ont montré que c’est une bonne défense contre la prédation. Donc, le trait a probablement évolué comme une défense contre les prédateurs.

Nous pourrions d’abord supposer que le coléoptère intègre une sorte de minéral dans son exosquelette pour lui donner une force supplémentaire. Ce ne serait pas sans précédent: un escargot des grands fonds, par exemple, construit une coquille en fer. Mais non, le DIB est entièrement organique. «Ce que nous savons, c’est que ce sont des matières organiques simples – il n’y a pas de minéral, comme vous en trouverez dans une coque qui est vraiment résistante à l’écrasement», dit Kisailus. «Les poutres qui soutiennent vos autoroutes sont en béton pour une raison: les céramiques sont excellentes sous compression. Et pourtant, il n’y a aucun minéral là-dedans. Tout est organique. »

Il doit donc y avoir quelque chose de spécial avec le structure de l’exosquelette: Le corps doit être construit de manière à absorber l’énergie d’un coup écrasant, un peu comme un gratte-ciel est construit pour se balancer légèrement lors d’un tremblement de terre pour éviter de se casser en deux. Et en effet, Kisailus et ses collègues ont trouvé deux innovations évolutives clés qui rendent le DIB si dur: des supports latéraux et une suture médiale.

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Written by SasukE

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