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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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Des fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé découverts dans l'est de la Chine

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Des fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé découverts dans l'est de la Chine
(Chine) 10h15, 02 mars 2024

Cette image fournie par l'équipe de recherche montre un modèle 3D d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

BEIJING, 1er mars 2019 (Xinhua) – Des chercheurs ont baptisé un nouveau type de dinosaure cuirassé « Datai Yingliangis » après avoir découvert deux spécimens dans la province du Jiangxi, dans l'est de la Chine.

La découverte du nouveau dinosaure est un ajout important aux archives fossiles des ankylosaurines, un type de dinosaure cuirassé célèbre du début du Crétacé supérieur, selon Xing Lida, professeur agrégé à l'Université chinoise des géosciences de Pékin (CUGB).

Les deux spécimens étaient des subadultes mesurant chacun 3,5 à 4 mètres de longueur. Ils avaient tous deux une paire de cornes distinctives sur les joues.

Les troisième et quatrième vertèbres cervicales des dinosaures ont été coupées par des restes de grottes incurvés d'environ 2 cm de diamètre.

« Ces restes sont généralement des marques de grottes laissées par des mollusques ou d'autres invertébrés dans les sédiments, qui peuvent avoir simplement percé des trous dans les sédiments et sont étroitement liées à Datai yingliangis », a expliqué Sheng.

Il est intéressant de noter que les deux dinosaures ont été trouvés l’un sur l’autre, ce qui serait dû à l’enfouissement rapide de dépôts de sable éolien. « C'est probablement lié au comportement social des ankylosaures », a ajouté Xing.

L'étude a été publiée dans le Journal of Vertebrate Anatomy and Paleontology.

Cette photo prise par l'équipe de recherche le 25 février 2024 montre les fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

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Cette photo prise par l'équipe de recherche le 25 février 2024 montre les fossiles d'une nouvelle espèce de dinosaure cuirassé, Datai yingliangis. (Xinhua)

(Éditeur Web : Tian Yi, Wu Chaolan)

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Des astronomes mesurent la paire de trous noirs supermassifs la plus lourde jamais découverte

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Des astronomes mesurent la paire de trous noirs supermassifs la plus lourde jamais découverte

Les astronomes utilisent les données d'archives de Télescope Gemini Nord Ils ont mesuré un trou noir binaire supermassif situé dans la galaxie elliptique B2 0402+379.

Vue d'artiste d'un trou noir supermassif binaire dans la galaxie elliptique B2 0402+379. Source image : NOIRLab / NSF / AURA / J. daSilva / M. Zamani.

La paire d’objets compacts au centre de B2 0402+379 est le seul trou noir binaire résolu de manière suffisamment détaillée pour voir les deux objets séparément.

Il détient le record de la plus petite distance jamais mesurée directement, à seulement 24 années-lumière.

Bien que cette séparation étroite suggère une forte fusion, une autre étude a révélé que le couple s'est arrêté à cette distance depuis plus de 3 milliards d'années, ce qui soulève la question : ; Qu’est-ce que la perturbation ?

Pour mieux comprendre la dynamique du système et sa fusion bloquée, le professeur Roger Romani de l'Université de Stanford et ses collègues se sont penchés sur les données d'archives de Gemini North. Spectrographe multi-objets Gemini (GMOS), qui leur a permis de déterminer la vitesse des étoiles à proximité des trous noirs.

« L'excellente sensibilité du GMOS nous a permis de cartographier les vitesses croissantes des étoiles lorsque nous regardons le centre galactique. Nous avons ainsi pu en déduire la masse totale des trous noirs », a déclaré le professeur Romani.

Les auteurs estiment que la masse du trou noir est 28 milliards de fois celle du Soleil, qualifiant la paire de trou noir binaire le plus lourd jamais mesuré.

Non seulement cette mesure fournit un contexte précieux pour la formation du système binaire et l’histoire de la galaxie hôte, mais elle conforte la théorie de longue date selon laquelle la masse du trou noir supermassif binaire joue un rôle clé dans la perturbation d’une fusion potentielle.

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« Les archives de données de l'Observatoire international Gemini contiennent une mine d'or de découvertes scientifiques inexploitées », a déclaré le Dr Martin Steele, directeur du programme NSF à l'Observatoire international Gemini.

« Les mesures collectives de cet énorme trou noir binaire sont un exemple frappant de l'impact potentiel de nouvelles recherches explorant ces riches archives. »

Comprendre comment ce duo se forme peut aider à prédire comment et quand il fusionnera, et un ensemble de preuves suggère que le couple se forme à travers plusieurs fusions de galaxies.

La première est que B2 0402+379 est un « amas fossile », ce qui signifie qu’il est le résultat de la fusion d’un certain nombre d’étoiles et de gaz dans un amas de galaxies entier en une seule galaxie massive.

De plus, la présence de deux trous noirs supermassifs, ainsi que leurs grandes masses combinées, suggèrent qu’ils résultent de la fusion de plusieurs trous noirs plus petits provenant de plusieurs galaxies.

Après la fusion des galaxies, les trous noirs supermassifs n’entrent pas en collision frontale. Au lieu de cela, ils commencent à se tirer dessus lorsqu’ils s’installent sur une orbite spécifique.

À chaque passage que vous effectuez, l’énergie est transférée des trous noirs aux étoiles qui les entourent.

Au fur et à mesure qu’ils perdent de l’énergie, la paire se rapproche de plus en plus jusqu’à ce qu’ils ne soient plus qu’à des années-lumière l’un de l’autre, où le rayonnement gravitationnel prend le dessus et ils fusionnent.

Ce processus a été observé directement dans des paires de trous noirs de masse stellaire – le premier cas de ce type jamais enregistré remonte à 2015 via la détection d’ondes gravitationnelles – mais n’a jamais été observé dans un binaire de type supermassif.

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Grâce à de nouvelles connaissances sur la masse extrêmement importante du système, les astronomes ont conclu qu'un nombre exceptionnellement élevé d'étoiles aurait été nécessaire pour ralentir suffisamment l'orbite binaire et les rapprocher à ce point.

Ce faisant, les trous noirs semblent avoir éjecté presque toute la matière dans leur environnement, laissant le noyau galactique dépourvu d’étoiles et de gaz.

Sans plus de matériel disponible pour ralentir davantage l'orbite de la paire, leur fusion s'est arrêtée dans ses phases finales.

Le professeur Romani a déclaré : « Les galaxies contenant des paires de trous noirs plus légers semblent généralement avoir suffisamment d’étoiles et de masse pour rapprocher rapidement les deux. »

« Comme cette paire est si lourde, il aurait fallu beaucoup d'étoiles et de gaz pour faire le travail. Mais le duo a nettoyé la galaxie centrale de cette matière, la laissant inactivée et accessible pour notre étude. »

Il reste à déterminer si les deux hommes surmonteront leur stase et finiront par fusionner sur des échelles de temps de plusieurs millions d’années, ou s’ils continueront pour toujours dans les limbes orbitaux.

S’ils fusionnent, les ondes gravitationnelles qui en résulteront seront 100 millions de fois plus puissantes que celles résultant de la fusion de trous noirs de masse stellaire.

Il est possible que la paire puisse surmonter cette distance finale via une autre fusion de galaxies, ce qui pomperait le système avec du matériel supplémentaire, ou peut-être un troisième trou noir, pour ralentir suffisamment l'orbite de la paire pour la fusion.

Cependant, étant donné le statut de B2 0402+379 en tant qu'amas fossile, une autre fusion galactique est peu probable.

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« Nous sommes impatients de poursuivre les investigations sur le noyau de B2 0402+379, où nous examinerons la quantité de gaz présente », a déclaré Tirth Surti, étudiant de premier cycle à l'Université de Stanford.

« Cela devrait nous permettre de mieux comprendre si les trous noirs supermassifs pourraient éventuellement fusionner ou s'ils resteraient bloqués sous forme binaire. »

le résultats apparaît dans Journal d'astrophysique.

_____

Tirth Surti et autres. 2024. Cinématique centrale et masse du trou noir 4C+37.11. a B c 960, 110 ; est ce que je: 10.3847/1538-4357/ad14fa

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Le rover Perseverance observe la pale de rotor remorquée d'un hélicoptère Ingenuity à la surface de Mars (photos)

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Le rover Perseverance observe la pale de rotor remorquée d'un hélicoptère Ingenuity à la surface de Mars (photos)

La lame était cassée, toujours non forgée, et a été retrouvée sur Mars.

Des passionnés de l'espace examinant des images brutes du rover Perseverance de la NASA ont récemment découvert la pale d'hélicoptère cassée d'Ingenuity gisant dans le sable martien. Ingenuity a été définitivement cloué au sol à la suite de l'accident de perte de pale, un atterrissage difficile survenu à la fin de son vol le 18 janvier.

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