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Regards sur la science

Gyroscope des insectes

Publié en ligne le 19 septembre 2015 -
par Kamil Fadel - SPS n° 313, juillet 2015

Comme chacun le sait, le pendule de Foucault permet de révéler la rotation de la Terre sur elle-même. Au lieu d’un pendule oscillant, on pourrait expérimenter avec une tige oscillante ou vibrante. L’idée du pendule vient d’ailleurs à l’esprit de Léon Foucault (1819-1868) grâce une expérience qu’il réalise avec une tige cylindrique lorsqu’il observe qu’une fois mise en oscillation, mettons verticalement, le plan de vibration de la tige reste vertical, même si on la fait tourner sur elle-même autour de son axe principal. On pourrait donc employer une tige vibrante pour détecter la rotation de la Terre ou tout autre virage engagé par une voiture, un avion… C’est d’ailleurs le principe des gyromètres vibrants qui équipent de nos jours de plus en plus d’avions, de chars d’assaut… C’est aussi un système très similaire, employé par certains insectes, les diptères, qui leur permet de connaître leur position et leur inclinaison durant le vol. En effet, ces insectes, au lieu de posséder deux paires d’ailes, n’en possèdent qu’une, l’autre paire ayant évolué en deux petites « tiges vibrantes » que l’on appelle « haltères ». L’insecte « sent » un couple de forces s’exercer sur les haltères lorsque qu’il modifie son orientation durant le vol : c’est ce qui lui permet de contrôler à chaque instant sa position. Il est facile de comprendre ce point par une expérience simple : si l’on tient par son axe une roue de bicyclette verticalement entre les deux mains et si l’on effectue ensuite un tour sur soi-même, on ne sent rien si la roue ne tourne pas. En revanche, si elle est mise en rotation, surtout à grande vitesse, on sent un couple de force cherchant à faire basculer la roue pour la mettre dans le plan horizontal, lorsqu’on tourne sur soi-même. C’est ce que l’insecte ressent également au niveau de ses haltères lorsqu’il modifie son orientation, les haltères jouant le rôle de la roue de bicyclette, qui, au lieu de tourner toujours dans le même sens, effectuerait un mouvement alternatif. On sait tout cela depuis longtemps. Mais comment font les autres insectes ? Ceux qui ne sont pas équipés d’haltères ? Des chercheurs de l’université de Washington aux États-Unis viennent de montrer que les ailes elles-mêmes peuvent servir de gyromètres, accomplissant la tâche dévolue aux haltères chez les diptères.

Source : [http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/12/104/20141088]

Publié dans le n° 313 de la revue


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