À l’œil non entraîné, Mégaphragmat Les guêpes peuvent apparaître comme de simples taches de poussière, mais ces minuscules insectes – mesurant juste un cinquième de millimètre – sont de formidables chasseurs.
Ils s’attaquent à des insectes encore plus petits appelés thrips, en les utilisant pour la nourriture et l’abri.
Les minuscules guêpes infiltrent le corps des thrips pour pondre leurs œufs, qui éclos, ensuite nourrir et se développent entièrement au sein de leurs hôtes.
Ce style de vie inhabituel les oblige à s’intégrer dans des espaces que la plupart des insectes trouveraient impossibles. Il n’est pas étonnant que les scientifiques aient longtemps été curieux de savoir comment les corps et les organes des guêpes gèrent sous des contraintes de taille aussi extrêmes.
Une étude récente dirigée par le Dr Gregor Belušič Professeur biotechnique à l’Université de Ljubljana a peut-être commencé à clarifier une partie du mystère.
Minuscules merveilles du monde des insectes
Mégaphragmat Les guêpes font plus que de déjouer les thrips. Ils montrent également à quel point la miniaturisation peut aller avant que les fonctionnalités de base ne cessent de fonctionner.
La plupart des insectes reposent sur leurs yeux pour le mouvement et l’exploration. Les Ommatidies forment les éléments constitutifs de ces yeux composés et agissent comme de petits détecteurs pour la lumière entrante.
Yeux composés incroyables
Dans Mégaphragma viggianiiLes chercheurs ont compté un total de 29 Ommatidies, ce qui est extrêmement faible par rapport au nombre aux yeux d’insectes plus gros.
Chaque minuscule Ommatidium utilise une lentille qui mesure environ 8 micromètres, mais cela suffit pour concentrer la lumière sur les structures spécialisées ci-dessous.
Le rhabdom dans chaque ommatidium (les unités optiques qui composent l’œil composé de l’insecte) est restée suffisamment épaisse – environ 2 micromètres – pour attraper une lumière adéquate et envoyer des signaux au cerveau.
Cet équilibre entre la taille de l’objectif et l’épaisseur de rhabdoms semble préserver une vision claire pendant les heures de clarté.
Le coût énergique de la vision
Les granules de pigments emballés tapissent les côtés de chaque ommatidium. Ils bloquent la lumière errante qui pourrait autrement brouiller la vision de la guêpe.
Le maintien de la vue à une si petite échelle peut exiger beaucoup d’énergie. Certaines données font allusion à de lourdes charges de mitochondries dans ces cellules photoréceptrices, suggérant que la vision a un prix métabolique.
Détection de lumière polarisée
Environ un tiers de l’amas des Ommatidies près de la région dorsale de l’œil. Ces structures spécialisées semblent détecter lumière polariséeUne fonctionnalité connue pour aider les insectes à l’origine dans le ciel ouvert.
Dans de nombreux insectes, la zone de bord dorsal est essentielle pour une navigation et une migration réussies. Il fournit des conseils stables, même lorsque des repères visuels sont absents.
De plus, quelques cellules photoréceptrices uniques se cachent derrière la première rangée d’Ommatidia. Ils sont positionnés pour recevoir une lumière indirectement.
Certains experts suggèrent que ces récepteurs cachés pourraient participer à des rythmes de jour soir ou à d’autres processus du corps interne. Aussi petits que soient ces yeux, ils maintiennent toujours une complexité surprenante.
Compensations pour une miniaturisation extrême
Ces guêpes montrent que la réduction de la taille a ses limites. Les cellules oculaires ont des noyaux, qui restent intacts malgré la disparition des noyaux dans certaines parties du cerveau de la guêpe.
Le maintien de plus grandes structures cellulaires peut être inévitable pour une bonne collecte de lumière et un traitement du signal. Si les yeux diminuent trop loin, la vision pourrait ne plus être utile pendant le vol ou la recherche d’hôte.
Instructions de recherche futures
Les scientifiques voient ces yeux comme une chance d’explorer une biologie extrême. Comprendre le fonctionnement de minuscules objectifs et capteurs peut conduire à des idées dans les micro-robotiques ou les dispositifs d’imagerie.
Ces yeux complexes peuvent également être cartographiés en trois dimensions, grâce aux méthodes de microscopie moderne.
Cela ouvre les portes à la simulation des systèmes visuels miniatures sur les ordinateurs et à les comparer avec ceux trouvés dans les plus grandes espèces d’insectes.
Inspiration pour la technologie avancée
La façon dont ces guêpes gèrent la vision à une si petite échelle ont attiré l’attention des ingénieurs et des concepteurs travaillant sur des systèmes d’imagerie miniature.
En étudiant comment leurs minuscules lentilles et les structures sensibles à la lumière fonctionnent efficacement, les chercheurs pourraient développer de meilleures micro-caméras pour les procédures médicales, la robotique et la surveillance.
Les progrès de l’optique bio-inspirée façonnent déjà la conception de capteurs ultra-petits.
Comprendre comment ces guêpes maximisent la capture de la lumière tout en évitant la distorsion peuvent entraîner des percées dans la conception de systèmes visuels compacts qui fonctionnent dans des conditions de faible luminosité ou des espaces restreints.
L’étude est publiée dans elife.
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