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Les scientifiques étudient les informations sensorielles sur lesquelles les papillons colibris s'appuient pour contrôler leur trompe.

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Les scientifiques étudient les informations sensorielles sur lesquelles les papillons colibris s'appuient pour contrôler leur trompe.

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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.

Vidéo de l'expérience. Différentes parties du corps du sphinx bourdonnant sont suivies pendant que l'animal recherche du nectar dans une fleur artificielle. Crédit : Laboratoire Stöckl

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


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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

Un vaisseau spatial lancé l’année dernière devrait revenir en orbite autour de la Terre et de la Lune le mois prochain dans le cadre d’une première manœuvre à haut risque au monde alors qu’il traverse le système solaire jusqu’à Jupiter.

La sonde Juice de l’Agence spatiale européenne a été lancée en avril 2023 pour découvrir si les lunes glacées de Jupiter, Ganymède, Callisto et Europe, sont capables d’héberger une vie extraterrestre dans leurs vastes océans cachés.

Le vaisseau spatial sans pilote, qui pèse six tonnes, se trouve actuellement à 10 millions de kilomètres de la Terre.

Mais il reviendra sur la Lune puis sur la Terre les 19 et 20 août, où il utilisera leur poussée gravitationnelle pour fournir du carburant lors de son voyage sinueux de huit ans vers Jupiter.

Le personnel du Centre d’opérations spatiales de l’ESA à Darmstadt, en Allemagne, a commencé cette semaine à préparer cette manœuvre complexe.

Le jus devrait atteindre le système de Jupiter en juillet 2031.

Le voyage empruntera une route panoramique. Le lancement du vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA est prévu pour octobre, mais il a battu Joyce d’un an pour atteindre les lunes de Jupiter.

Une route longue et sinueuse

Joyce choisit la route la plus longue, en partie parce que la fusée Ariane 5 utilisée pour lancer la mission n’était pas assez puissante pour lancer une fusée directement sur Jupiter, située à environ 800 millions de kilomètres.

Sans une fusée massive, envoyer Juice directement vers Jupiter nécessiterait 60 tonnes de carburant à bord – et Juice n’en a que trois tonnes, selon l’Agence spatiale européenne.

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« La seule solution est d’utiliser des aides gravitationnelles », a expliqué à l’AFP Arnaud Boutonnais, responsable des analyses de la mission à l’ESA.

En volant à proximité des planètes, les vaisseaux spatiaux peuvent profiter de leur gravité, ce qui peut modifier leur trajectoire, les accélérer ou les ralentir.

De nombreuses autres missions spatiales ont utilisé des planètes pour augmenter la gravité, mais le survol de la Terre et de la Lune le mois prochain sera une « première mondiale », a déclaré l’Agence spatiale européenne.

L’agence a déclaré qu’il s’agirait de la première « manœuvre d’assistance à double gravité » utilisant des poussées provenant de deux mondes successifs.

Juice parcourra 750 kilomètres au-dessus de la Lune le 19 août, avant de passer par notre planète natale le lendemain.

La sonde quittera la Terre à une vitesse de « 3,3 kilomètres par seconde – au lieu de trois kilomètres si on n’avait pas ajouté la Lune », a précisé Boutonnais.

La sonde Goss passant très rapidement à proximité de la Terre et de la Lune, elle en profitera pour prendre des photos et tester nombre de ses instruments.

Sur Terre, certains prendront des photos de la planète. Certains observateurs du ciel chanceux, équipés de télescopes ou de jumelles puissants, pourront peut-être repérer la planète lors de son passage au-dessus de l’Asie du Sud-Est.

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‘Plat à spaghetti’

Cette étape a été soigneusement calculée depuis de nombreuses années, mais ce ne sera pas une promenade de santé.

« Notre objectif est de créer un trou de souris », a confirmé Boutone.

La moindre erreur lors de son orbite autour de la Lune serait aggravée par la gravité terrestre, créant un faible risque que le vaisseau spatial puisse entrer et brûler dans l’atmosphère terrestre.

L’équipe sur Terre surveillera de près le vaisseau spatial et disposera de 12 à 18 heures pour calculer sa trajectoire et l’ajuster si nécessaire, a déclaré Boutonnet.

Il craignait avant tout un scénario dans lequel la quantité de corrections de cap nécessaires effacerait les gains réalisés grâce au double lance-pierre pour le monde, ce qui signifierait qu’ils « feraient tout cela pour rien ».

Si tout se passe bien, Juice se dirigera à nouveau vers l’espace interplanétaire – au moins pendant un petit moment.

Il se dirigera d’abord vers Vénus pour un nouvel élan en 2025.

La sonde s’approchera encore deux fois de la Terre : une fois en 2026, puis une dernière fois en 2029 avant de finalement s’élancer vers Jupiter.

Vient ensuite la partie la plus difficile.

Une fois que Juice aura atteint Jupiter, il utilisera jusqu’à 35 assistances gravitationnelles pour rebondir autour des lunes océaniques de la planète.

Durant cette étape, le trajet de la sonde ressemble à « une véritable assiette de spaghettis », a déclaré Bottonet.

Il a ajouté : « Ce que nous faisons au système Terre-Lune n’est qu’une plaisanterie comparé à lui. »

En savoir plus avec Euractiv

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

Nous devrons tous attendre encore un peu pour assister au tout premier vol spatial privé.

SpaceX vise désormais la mi-août pour lancer Polaris Dawn, une mission financée par l’homme d’affaires milliardaire Jared Isaacman. Le prochain vol, qui utilisera le vaisseau spatial Crew Dragon et la fusée Falcon 9 de SpaceX, devait décoller au plus tard le 31 juillet.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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