Les muscles des mouches en vol filmés pour la première fois

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Des scientifiques ont utilisé un accélérateur de particules pour obtenir des images 3D des muscles de mouches en vol.

Une équipe anglo-suisse a réussi à filmer les muscles actionnant les ailes de drosophiles, vivantes et en plein vol. Ils ont ainsi mis en lumière le fonctionnement d'un des mécanismes les plus complexes de la nature. Les images et leurs analyses sont publiées dans la revue PLOS ONE.

Capture d'écran des vidéos réalisées aux rayons X. DR

"Nous sommes très heureux parce que, pour la première fois, nous pouvons visualiser la façon dont les puissants muscles du thorax des mouches travaillent pour permettre des manœuvres de vol incroyablement acrobatiques, inégalées par n'importe quel dispositif artificiel" se réjouit Holger Krapp de l'Imperial College à Londres.

Vue en 3D du thorax d'une mouche en vol. de PLOS Media 25mar2014.

Pour filmer à l'intérieur du thorax de drosophiles, l'équipe de chercheurs à utiliser une puissante source de rayons X : le synchrotron de l'Institut Paul Scherrer (PSI), en Suisse. "Grâce à lui nous avons enregistré des radiographies des muscles à toutes les phases du battement des ailes" explique Rajmund Mokso de PSI. "Nous avons combiné ces images pour offrir une visualisation 3D de ces muscles qui oscillent plus de 150 fois par seconde".

En effet, le temps d'un clignement d'œil, une mouche peut battre des ailes près de cinquante fois. Pourtant les muscles qui contrôlent ce mouvement constituent moins de trois pour cent de la masse totale d'une mouche. De plus, même si les ailes battent en trois dimensions, les muscles eux ne génèrent qu'un mouvement unidirectionnel, d'avant en arrière. Mieux connaitre leur fonctionnement permettra de mettre en point de nouveaux dispositifs en micro-mécanique.

Vue détaillée de cinq muscles impliqués dans le vol. de PLOS Media 25mar2014.

"L'articulation de l'aile de la mouche est probablement l'articulation la plus complexe dans la nature, elle est le produit de plus de 300 millions d'années de raffinement évolutif. Le résultat est un mécanisme qui diffère radicalement des conceptions artificielles classiques" rend compte Holger Krapp. « Nous espérons que notre nouvelle compréhension de cette conception intelligente inspirera le développement de nouveaux drones aériens et d'autres engins miniatures" conclut Graham Taylor, chercheur principal.

Sciences et Avenir 28mar.2014