Le secret le plus sombre des mutylides: comment les animaux ultranegros inspirent la technologie | Science

Il y a très peu de gens qui ont accepté le défi d’étudier les mutylides. Ces insectes, communément appelés fourmis en velours, sont aussi intéressants que difficiles à étudier. Ceci est exprimé par un Travail classique À propos d’eux: «Aucun [especie de himenóptero] Vous pouvez fournir plus d’heures de fascination et de frustration que les fourmis en velours. “

Bien qu’il soit vrai qu’ils ont une apparence veloutée parce que leur corps est couvert par une couche de cheveux dense, ils ne sont pas de vraies fourmis, car ils sont plus étroitement liés aux guêpes. Actuellement, la famille Mutillidae Il comprend 4693 espèces, mais nous n’avons aucune information sur la grande majorité.

Les raisons se trouvent dans leur biologie. Les hommes et les femmes ont un dimorphisme sexuel extrême: Les femelles sont apteras (sans ailes) et grandes, tandis que les mâles ont des ailes et sont généralement plus petits. Cela entrave sa taxonomie car, souvent, la même espèce a été décrite comme des genres différents.

Les femelles recherchent des nids d’autres insectes, tels que des guêpes solitaires, pour déposer leurs œufs. Lors de l’éclosion, les larves se nourrissent de la pupa hôte, agir comme des parasites. Ce comportement complique également son étude, car il nécessite d’observer et de comprendre les interactions entre les espèces dans ses environnements naturels. De plus, leur style de vie solitaire les rend particulièrement difficiles à localiser.

Cependant, il y a des gens pour lesquels les difficultés, au lieu d’être un découragement, sont une attraction. C’est le cas de Vinicius López, entomologiste de l’Université fédérale du triangle minier du Brésil. Comme le pays compte: «Lorsque vous étudiez les mutílidos, chaque découverte semble ouvrir plus de questions que de réponses. Ce sentiment de mystère et le défi constant de les comprendre est, pour moi, absolument charmant.

Plus précisément, il y a une espèce appelée Traumatomutille bifurquequi a attiré son attention pour sa coloration blanche et noire particulière. “Dans une expédition dans le parc national de Dos Guimarães, j’ai vu cette espèce marcher sur du sable clair et j’ai eu l’impression que les bandes blanches flottaient, comme si les parties noires n’existaient pas”, explique Vinicius López “, était un moment qui était un moment que je n’oublierai jamais. “

Des années plus tard, un spectromètre est arrivé dans son laboratoire qui a permis de mesurer la lumière qui reflète les différentes surfaces et lui et son équipe ont décidé de mesurer le noir présent dans la cuticule de T. Bifurca. Dans le cadre de son étalonnage, cet instrument comprend des références spécifiques pour le blanc (qui représente la réflexion maximale) et pour le noir (réflexion minimale). Découvert que le noir de T. Bifurca Réfléché moins léger que le calibrateur du spectromètre noir. “La constatation a confirmé que nous faisions face à un phénomène unique, digne d’étude”, explique l’entomologiste.

Ce que Vinicius et son équipe avaient trouvé était une couleur connue sous le nom d’Ultranegro, qui se caractérise en reflétant moins de 0,5% de la lumière incidente. Dans la nature, cette couleur est extrêmement rare, elle se trouve seule chez certains animaux tels que Araignée royale de dinde (Maratus tasmanicus), il oiseau de paradis (Lophorina niedda), le Gabon Viper (Gaboon Viper) o à Mariposa Shoera grec (Catoneplie numilia).

Dans chaque animal, cette couleur a évolué indépendamment et leur donne des avantages évolutifs différents. Dans les araignées de paon et les oiseaux de paradis, l’ultranegro met en évidence d’autres couleurs vives, augmentant le contraste visuel et attirant les couples. Dans le Gabon Viper, il vous permet de mieux réguler la température et le camouflage, tandis que dans le papillon de chaussures grecs, il vous aide à confondre les prédateurs.

Dans le cas d Traumatomutille bifurquela fonction Ultranegro n’est pas entièrement claire. Le comportement sexuel des mutílidos n’est pas encore connu, mais il ne semble pas que la coloration des femmes sert à attirer les hommes. Au lieu de cela, ils pourraient les aider à échapper aux prédateurs.

Les mutílidos sont connus pour leur Stratégies antidéprédatoires. Les femelles ressemblent à de petits réservoirs blindés: ils ont un exosquelette incroyablement résistant et une piqûre toxique très puissante. De plus, ils partagent des motifs de couleur avec d’autres espèces dans leur environnement qui sont également toxiques, qui est connue sous le nom de mimétisme mullerian. Fait intéressant, les interactions entre ces fourmis et les prédictions insectivores ont à peine observé. Comme l’explique Vinicius López, “c’est toujours un mystère qui est leurs prédateurs naturels, ce qui les fait étudier encore plus intrigants.”

Cependant, avec des mutylides, tout n’est pas des mystères non résolus. En utilisant des techniques avancées telles que la microscopie électronique à balayage (SEM) et la microscopie électronique à transmission (TEMS), Vinicius López et leur équipement ont découvert comment ces insectes parviennent à produire une couleur aussi foncée. Récemment, ont publié leurs résultats dans le Belstein Journal of Nanotechnology.

La surface de la cuticule de Bifurque Il est recouvert d’une couche dense d’épines qui agissent comme des pièges légers, le dirigeant dans la cuticule. Dans cette couche superficielle, il existe une série de feuilles superposées qui forment un réseau à trois dimensions. Cette disposition augmente encore l’absorption de la lumière, car la lumière rebondit plusieurs fois à l’intérieur des feuilles jusqu’à ce qu’elle soit finalement absorbée par les pigments, probablement la mélanine. C’est une combinaison parfaite entre nano ingénierie et biochimie.

Des études comme celle des opportunités ouvertes pour les applications pratiques de la technologie. La science a déjà réussi à reproduire ces mécanismes dans les laboratoires à l’aide de nanotubes de carbone et de structures similaires à ceux de ces animaux. Selon Stanislav Gorb, professeur à l’Institut zoologique de l’Université de Kiel et l’une des plus grandes qualité d’experts matériels biomimétiques des images obtenues.

Par exemple, La vantablationl’un des matériaux Ultranegros les plus connus, a fait ses débuts dans l’espace en 2015, couvrant le tracker stellaire du Kent Ridge Microsatellite 1. Bien qu’il ressemble à un environnement sombre, l’espace est très brillant. La ventiable absorbe la lumière qui pénètre dans les capteurs du tracker, améliorant sa capacité à surveiller la position liée aux étoiles.

Stanislav Gorb considère que l’une des avancées les plus prometteuses de l’Ultranegro est son application dans les panneaux solaires. Par rapport aux revêtements actuels, qui peuvent refléter une partie de la lumière incidente, l’ultranegro garantira que pratiquement toute l’énergie lumineuse disponible est capturée par des cellules photovoltaïques. À long terme, cette technologie pourrait jouer un rôle clé dans l’amélioration des performances des énergies renouvelables, favorisant le développement de solutions plus durables et compétitives.

Probablement, quand Vinicius López s’est retrouvé pour la première fois avecBifurque Sur le sable blanc, il ne pensait pas aux télescopes ou aux panneaux solaires. Son intérêt pour les mutílidos n’était autre que de comprendre les animaux qui résistent à montrer leurs secrets. Mais dans la nature, tout est connecté et le secret le plus sombre d’un insecte peut être une source d’inspiration pour un curieux primate qui est venu dans l’espace.