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Les scientifiques étudient les informations sensorielles sur lesquelles les papillons colibris s'appuient pour contrôler leur trompe.
Le sphinx colibri (Macroglossum stellatarum) en quête de nourriture en France (Sorède) Crédit : Anna Stockle
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Le sphinx colibri (Macroglossum stellatarum) en quête de nourriture en France (Sorède) Crédit : Anna Stockle
Tout comme lorsque nous, les humains, recherchons des choses, le bourdon utilise son sens de la vue pour positionner sa longue trompe précisément sur une fleur à la recherche de nectar, selon une étude réalisée par des biologistes de Constance.
Avez-vous déjà vu un sphinx colibri ? Lorsque les gens rencontrent ce papillon pour la première fois, ils sont généralement fascinés : cet animal ressemble à un hybride entre un papillon et un oiseau – d'où son nom – cet animal a l'étonnante capacité de voler comme un hélicoptère pendant de longues périodes.
En y regardant de plus près, il y a une autre caractéristique du sphinx qui attire rapidement l'attention : sa trompe enroulée, qui est aussi longue que l'animal entier.
Le papillon utilise sa trompe pour aspirer le nectar en l'insérant par une petite ouverture dans le nectar des fleurs, apparemment sans effort et en quelques secondes. « C'est comme essayer d'ouvrir une canette de boisson avec une paille de deux mètres de long dans la bouche », explique Anna Stockl, biologiste à l'université de Constance.
Dans une étude parue dans la revue Avec des gensElle et ses collègues ont étudié les informations sensorielles sur lesquelles les papillons s'appuient pour contrôler avec précision leur trompe.
Ils ont découvert que les animaux utilisent leur sens de la vue pour se déplacer et, si nécessaire, pour corriger le mouvement de la trompe en utilisant un retour visuel sur le chemin vers le nectar, tout comme nous le faisons lorsque nous tenons quelque chose dans nos mains. Cette forme complexe de contrôle de l’appendice était auparavant connue principalement chez les animaux dotés d’un cerveau relativement gros, comme les singes ou les oiseaux.
En regardant le tuyau « au ralenti »
Pour prouver que ce contrôle des appendices se produit également chez les insectes, les chercheurs ont mené des expériences comportementales sophistiquées dans lesquelles des papillons colibris à écailles ont été enregistrés avec des caméras à grande vitesse alors qu'ils s'approchaient de fleurs artificielles.
De cette façon, ils ont pu déterminer les positions exactes des corps, des têtes et de la trompe des papillons avec une grande précision temporelle pendant que les animaux recherchaient du nectar. Les papillons colibris sont connus pour utiliser des motifs visibles sur les fleurs, les scannant avec leur trompe pour atteindre plus rapidement le liquide sucré.
L'analyse du mouvement a initialement révélé que le sphinx colibri ne pouvait déplacer sa trompe que d'avant en arrière d'environ un centimètre et demi, et pouvait à peine la déplacer latéralement. Pour contrôler la position approximative de la trompe dans la fleur, les animaux déplacent tout leur corps en vol, tandis que de plus petits mouvements de la trompe elle-même sont utilisés pour cibler avec précision le motif de la fleur.
« Ils ressemblent beaucoup à nos doigts, qui, à l'exception du pouce, nous pouvons principalement avancer et reculer. Cependant, nous pouvons effectuer des mouvements très complexes en déplaçant également nos mains pour contrôler approximativement la direction – par exemple lorsque nous jouons du piano. » « » Stockl explique.
Les cerveaux des insectes sont passés maîtres dans l’efficacité
Il existe une autre similitude avec les humains : les sphinx ont besoin d'informations visuelles constantes pour manœuvrer avec précision leur trompe afin d'atteindre le nectar, tout comme nous, les humains, devons garder les yeux sur nos doigts pour les diriger vers la cible lorsque nous effectuons des mouvements de main non entraînés. Si les yeux du papillon sont couverts de manière à ce qu'il ne puisse pas voir sa trompe, il peut toujours toucher la fleur. Cependant, ils ne scannent plus leur trompe le long des motifs floraux, mais la scannent de manière aléatoire, ce qui peut prolonger la période de recherche de nectar.
Vidéo haute vitesse à image unique pour les expériences. Les emplacements de la trompe de l'animal sur la fleur ont été identifiés par couleur sur une durée totale de 30 s. Invisible grâce aux images en noir et blanc : un motif de croix jaune était présenté sur fond bleu. Crédit : Laboratoire Stöckl
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Vidéo haute vitesse à image unique pour les expériences. Les emplacements de la trompe de l'animal sur la fleur ont été identifiés par couleur sur une durée totale de 30 s. Invisible grâce aux images en noir et blanc : un motif de croix jaune était présenté sur fond bleu. Crédit : Laboratoire Stöckl
Le fait que les papillons utilisent le retour visuel pour contrôler précisément leur trompe était quelque peu surprenant, car une telle coordination en temps réel entre ce qu'ils voient et le mouvement de leur trompe est complexe sur le plan informatique. Les insectes possèdent un système nerveux relativement simple contenant moins d’un million de neurones, contre environ 90 milliards de neurones dans le cerveau humain.
« Pour accomplir cette tâche, les insectes ne disposent que d'une petite fraction de la puissance de traitement de notre système nerveux humain », explique Stockl. C’est précisément ce qui les rend si intéressants en tant qu’organisme modèle pour la recherche sur le contrôle visuel des appendices.
« Et ce n'est pas tout. Ces petits cerveaux et leur mode de fonctionnement efficace sont également d'excellents modèles pour la recherche appliquée, par exemple en robotique. Nous pouvons apprendre beaucoup des papillons colibris », souligne Stöckel.
Plus d'information:
Le guidage visuel régule les mouvements d’inspection des membres des insectes. Actes de l'Académie nationale des sciences (2024). est ce que je: 10.1073/pnas.2306937121
Informations sur les magazines :
Actes de l'Académie nationale des sciences
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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Il a été découvert que cette planète rocheuse brûlante, deux fois plus grande que la Terre, possède une atmosphère épaisse
« C’est peut-être la preuve la plus solide à ce jour que cette planète possède une atmosphère », a déclaré Ian Crosfield, un astronome qui n’a pas participé à la recherche publiée dans la revue Nature. Le terme Super Terre fait référence à la taille de la planète, plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune. Les températures d’ébullition de la planète – qui peuvent atteindre 2 300 degrés Celsius – signifient qu’il est peu probable qu’elle abrite la vie.
Au lieu de cela, les scientifiques affirment que cette découverte est un signe prometteur selon lequel il pourrait exister d’autres planètes rocheuses dotées d’une atmosphère épaisse qui pourraient être plus habitables. L’exoplanète, située à 41 années-lumière, est huit fois plus lourde que la Terre et orbite si étroitement autour de son étoile Copernic qu’elle a des côtés jour et nuit permanents. Une année-lumière équivaut à environ 9,7 billions de kilomètres. Sa surface est recouverte d’océans magmatiques.
Pour en savoir plus sur la composition de l’atmosphère de la planète, les chercheurs ont étudié les observations du télescope spatial Webb avant et après le passage de la planète derrière son étoile. Ils ont séparé la lumière émise par la planète de son étoile et ont utilisé les données pour calculer la température de la planète. Il est prouvé que la chaleur de la planète était répartie uniformément sur sa surface, une astuce bien connue pour créer une ambiance festive. Les gaz libérés par les océans magmatiques peuvent jouer un rôle clé dans le maintien de la stabilité de leur atmosphère. L’exploration de cette super-Terre pourrait également fournir des indices sur l’évolution de la Terre et de Mars. « C’est une fenêtre rare », a déclaré Renyu Hu du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui a participé à la recherche.
Fin de l’article
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
Lorsque le vaisseau spatial Orion transportera les premiers équipages Artemis vers la Lune et retour, il s’appuiera sur le module de service européen fourni par l’ESA (Agence spatiale européenne) pour effectuer le voyage. Le module de service assure la production d’énergie électrique, la propulsion, le contrôle de la température et le stockage des consommables pour Orion, jusqu’au moment où il se sépare du module d’équipage avant de rentrer dans l’atmosphère terrestre.
Pour les six premières missions Artemis – Artemis 1 à Artemis 6 – la NASA et l’ESA utiliseront un moteur Orbiter Maneuvering System (OMS) remis à neuf du programme de la navette spatiale comme moteur principal du module de service européen. Après Artemis VI, la NASA aura besoin d’un nouveau moteur pour prendre en charge Orion.
Ce besoin sera satisfait par le moteur principal Orion (OME) en cours de développement avec Aerojet Rocketdyne (maintenant connu sous le nom de L3 Harris), mais avant que le moteur principal Orion puisse voler, tous ses composants doivent être minutieusement testés.
Entrez dans le bureau d’essais de propulsion du centre d’essais de White Sands de la NASA. De novembre 2023 à janvier 2024, cette équipe a mené des tests rigoureux sur un composant essentiel de l’OME : l’injecteur qui fournit le propulseur pour démarrer le moteur et fournit la poussée nécessaire pour ramener Orion de la Lune.
Les tests ont été menés sur le banc d’essai 301A dans la zone de propulsion 300 à White Sands. L’injecteur a été monté sur un moteur d’essai et a tiré plusieurs fois pendant trois secondes chacune, pour un total de 21 tests. À chaque test, l’équipe de White Sands a cherché à démontrer la capacité de l’injecteur OME à maintenir une combustion constante et contrôlée et à revenir à des opérations normales si le processus de combustion est artificiellement perturbé.
Plusieurs membres de l’équipe de White Sands ont participé à cet effort. James Hess, chef de projet et directeur des opérations, a veillé à ce que les tests soient réalisés en toute sécurité et avec succès en supervisant les opérations et en s’assurant que les exigences des tests étaient respectées. James Mahoney a géré le calendrier et le budget des tests en tant que chef de projet, tandis que Jordan Addai a dirigé les opérations et les tests proprement dits.
D’autres rôles clés incluent l’ingénieur électricien principal Sal Muniz et l’ingénieur en instrumentation Jesus Lujan Martino. Sean D’Souza d’Aerojet Rocketdyne a servi de responsable des articles de test, garantissant que l’injecteur fonctionnait comme prévu et répondait aux exigences du scénario de test. Un soutien supplémentaire a été fourni par les membres de l’équipe du programme OME du Johnson Space Center et du Glenn Research Center de la NASA.
Les résultats ont confirmé que l’injecteur OME pouvait maintenir une combustion stable et l’équipe a déterminé que les tests étaient réussis. Un aspect unique de l’injecteur OME est qu’il est fabriqué selon un processus de fabrication additive appelé fabrication laser sélective – essentiellement une impression 3D utilisant des poudres métalliques au lieu de plastique. Démontrer l’efficacité des composants imprimés en 3D peut aider la NASA et ses partenaires à réduire les coûts et à accroître l’efficacité des processus de développement.
La conception de l’injecteur sera désormais intégrée dans l’OME complet qui sera testé en tant qu’ensemble moteur complet à White Sands une fois prêt.
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Les passionnés de photographie et d’astronomie de Dublin ont une dernière chance de soumettre leurs candidatures pour l’astrophotographie « Reaching for the Stars », avant la date limite du vendredi 10 mai.
Le concours, organisé par le Dublin Institute for Advanced Study (DIAS), recherche les meilleures images astronomiques prises en Irlande entre le 28 avril 2023 et le 10 mai 2024.
Commentant l’approche de la date limite, le Dr Eucharia Meehan, PDG et registraire de DIAS, a déclaré : « La date limite de 2024 approche à grands pas et nous sommes ravis de voir les candidatures arriver.
« L’ajout d’une nouvelle catégorie cette année, appelant à des candidatures prises sur smartphone, est une excellente opportunité et j’encourage toute personne à Dublin qui s’intéresse à l’astronomie et au ciel nocturne à sortir et à s’impliquer.
« Vous n’avez pas besoin d’être un photographe professionnel pour apprécier notre ciel nocturne, ni de posséder un télescope. Nous vous demandons simplement de suivre attentivement les directives du concours pour vous assurer que vos photos répondent aux critères.
« J’encouragerais vraiment les habitants de Dublin à sortir avec leur appareil photo ou leur téléphone au cours de la semaine prochaine, avant la date de clôture. »
Détails du concours
Les candidatures au concours « Reach for the Stars » seront jugées par le professeur Peter Gallagher, chef du département d’astrophysique du DIAS, aux côtés de Brenda Fitzsimmons, rédactrice photo au Irish Times ; John Flannery, vice-président de la Société irlandaise d’astronomie ; et Niamh Breathnach, directrice des relations publiques d’Alice.
Les participants peuvent soumettre jusqu’à deux photos par catégorie au concours. La date limite de candidature est le vendredi 10 mai 2024 à 17 heures. Les candidatures peuvent être soumises dans cinq catégories différentes.
- Le ciel nocturne à portée de main : des photos d’un spectacle astronomique prises avec un simple smartphone et sans télescope.
- Hors de ce monde – Planètes : Images de planètes, du soleil et de la lune.
- Hors de ce monde – Ciel profond : images d’objets célestes situés au-delà de notre système solaire, tels que des nébuleuses, des amas d’étoiles et des galaxies.
- Retour à la Terre – Paysages : images qui représentent une caractéristique d’importance astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que la nature, la terre ou l’eau.
- Retour sur Terre – Points de repère : images qui représentent une caractéristique d’intérêt astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que des paysages urbains, des bâtiments, des maisons, des structures historiques ou des monuments.
Forfait prix
Les photographes gagnants dans les différentes catégories recevront divers prix, notamment : des billets pour les trois sites des observatoires astronomiques irlandais – l’observatoire Dunsink (la salle d’évasion Race to Space), l’observatoire d’Armagh et le château de Pere Demesne ; Bons pour du matériel photographique/télescopique ; et abonnements numériques à The Irish Times.
DIAS a l’intention que les images gagnantes et très acclamées soient également incluses dans une exposition au DIAS en 2024.
De plus, toutes les images présélectionnées seront incluses dans une galerie en ligne – à des fins de vote du public – sur le site Web du concours reachforthestars.ie.
Le concours « Reach for the Stars » du DIAS est organisé en partenariat avec The Irish Times et parrainé par Alice Public Affairs et les Irish Astronomical Observatories.
La Société irlandaise d’astronomie soutient cette initiative.
Plus d’informations, y compris les directives du concours et le formulaire d’inscription, sont disponibles sur www.reachforthestars.ie
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