La plupart des insectes rampent et de nombreux insectes volent, mais seuls quelques-uns maîtrisent l'art du saut. Certains insectes et araignées peuvent projeter leur corps dans l'air pour échapper au danger. Voici cinq bugs qui sautent, et la science derrière la façon dont ils le font.
Sauterelles, les criquets et d'autres membres de l'ordre des orthoptères sont parmi les insectes sauteurs les plus qualifiés de la planète. Bien que les trois paires de leurs jambes soient constituées des mêmes parties, les pattes postérieures sont sensiblement modifiées pour sauter. Les fémurs postérieurs d'une sauterelle sont construits comme les cuisses d'un bodybuilder.
Ces muscles musclés des jambes permettent à la sauterelle de pousser avec beaucoup de force. Pour sauter, une sauterelle ou un criquet plie ses pattes arrière, puis les étend rapidement jusqu'à ce qu'il soit presque sur ses orteils. Cela génère une poussée importante, lançant l'insecte dans l'air. Les sauterelles peuvent parcourir plusieurs fois leur longueur corporelle simplement en sautant.
Des puces peut sauter des distances jusqu'à 100 fois leur longueur corporelle, mais n'a pas les muscles des jambes costauds comme les sauterelles. Les scientifiques ont utilisé des caméras à haute vitesse pour analyser l'action de saut de la puce et un microscope électronique pour examiner son anatomie à fort grossissement. Ils ont découvert que les puces peuvent sembler primitives, mais ils utilisent une biomécanique sophistiquée pour accomplir leurs exploits athlétiques.
Au lieu des muscles, les puces ont des coussinets élastiques en résiline, une protéine. Le tampon de résiline fonctionne comme un ressort tendu, attendant de libérer son énergie stockée à la demande. En se préparant à sauter, une puce saisit d'abord le sol avec des épines microscopiques sur ses pieds et ses tibias (en fait appelés tarses et tibias). Il pousse avec ses pieds et libère la tension dans le tampon de résine, transférant une quantité énorme de force au sol et réalisant le décollage.
Les collemboles sont parfois confondus avec des puces et même par le surnom flocons de neige dans les habitats d'hiver. Ils mesurent rarement plus de 1/8e d'un pouce, et passeraient probablement inaperçus sans leur habitude de se jeter dans les airs lorsqu'ils étaient menacés. Les collemboles sont nommés pour leur méthode inhabituelle de saut.
Niché sous son abdomen, un springtail cache un appendice en forme de queue appelé furcula. La plupart du temps, la furule est fixée en place par une cheville abdominale. La furule est maintenue sous tension. Si le springtail détecte une menace qui approche, il libère instantanément la furule, qui frappe le sol avec suffisamment de force pour propulser le springtail dans l'air. Les collemboles peuvent atteindre des hauteurs élevées de plusieurs pouces en utilisant cette action de catapulte.
Araignées sauteuses sont bien connus pour leurs prouesses de saut, comme on pourrait le deviner d'après leur nom. Ces minuscules araignées se lancent en l'air, parfois à partir de surfaces relativement hautes. Avant de sauter, ils attachent une ligne de sécurité en soie au substrat, afin qu'ils puissent sortir du danger si besoin est.
Contrairement aux sauterelles, les araignées sauteuses n'ont pas de pattes musclées. En fait, ils n'ont même pas de muscles extenseurs sur deux de leurs articulations des jambes. Au lieu de cela, les araignées sauteuses utilisent la pression artérielle pour déplacer leurs jambes rapidement. Les muscles du corps de l'araignée se contractent et forcent instantanément le sang (en fait l'hémolymphe) dans ses jambes. L'augmentation du flux sanguin provoque l'extension des jambes et l'araignée s'envole.
Les coléoptères peuvent également voler dans les airs, se projetant haut dans les airs. Mais contrairement à la plupart de nos autres cavaliers champions, les scarabées cliquables n'utilisent pas leurs jambes pour sauter. Ils portent le nom du cliquetis audible qu'ils émettent au moment du décollage.
Quand un scarabée cliqué se bloque sur son dos, il ne peut pas utiliser ses pattes pour se retourner. Il peut cependant sauter. Comment un scarabée peut-il sauter sans utiliser ses jambes? Le corps d'un coléoptère est soigneusement divisé en deux moitiés, jointes par un muscle longitudinal tendu sur une charnière. Une cheville verrouille la charnière en place et le muscle étendu stocke l'énergie jusqu'à ce qu'il soit nécessaire. Si le dendroctone a besoin de se redresser rapidement, il se cambre, libère la cheville et POP! Avec un clic fort, le scarabée est lancé dans les airs. Avec quelques rebondissements acrobatiques dans les airs, le dendroctone des clics atterrit, espérons-le sur ses pieds.
"Les collemboles», par David J. Shetlar et Jennifer E. Andon, 20 avril 2015, Département d'entomologie de l'Ohio State University.
"Grasshoppers", par Julia Johnson, Emporia State University.