Le mécanisme à ressort des fourmis à mâchoires pièges a évolué jusqu’à 10 fois de manière indépendante à travers le monde, selon une nouvelle étude du Université supérieure des sciences et technologies d’Okinawa (OIST)
Les fourmis à mâchoires pièges sont célèbres pour leurs puissantes mandibules, qui se ferment environ 2 300 fois plus vite qu’un clin d’œil. Pour attraper des proies et esquiver les prédateurs, les mâchoires des fourmis accélèrent à une vitesse 100 000 fois supérieure à la force de gravité, et cette force peut atteindre 500 fois leur poids corporel.
La mâchoire du piège ne s’appuie pas sur les muscles pour s’ouvrir et se fermer, mais s’ouvre elle-même, stockant l’énergie comme un ressort tendu. Une fois relâchées, les mâchoires se referment d’un seul coup. L’équipe de l’OIST a voulu savoir comment ce mécanisme complexe avait évolué à partir d’ancêtres plus simples.
Les experts ont maintenant découvert que le mécanisme central qui entraîne la vitesse extraordinaire de la mâchoire piège est apparu à plusieurs reprises, suivi d’une diversification de la forme de la mandibule.
Les chercheurs ont reconstruit les relations évolutives entre 470 espèces de fourmis miniatures à mâchoires pièges Strumigenys. Ils ont également observé les mâchoires en mouvement à l’aide de microtomographie à rayons X, de modélisation 3D et de vidéos à grande vitesse.
L’étude a révélé que le mécanisme de la mâchoire-piège a évolué de 7 à 10 fois indépendamment à travers le monde.
Les experts ont constaté que seule une très petite modification de forme était nécessaire pour modifier radicalement la fonction de la mâchoire, passant du mécanisme de préhension au mécanisme de piégeage. Après que la nouvelle fonction ait évolué, les muscles de la tête des fourmis à mâchoires pièges ont commencé à se restructurer de façon spectaculaire, et leurs mâchoires sont devenues plus longues et se sont ouvertes plus largement.
«Auparavant, nous pensions que toutes les mâchoires de piège avaient à la fois une forme et une fonction divergentes. Il était donc beaucoup moins évident de savoir si le changement de fonction pouvait se produire au début ou si de nombreux changements de forme étaient d’abord nécessaires. une condition préalable, mais il s’est avéré qu’il existe de nombreuses formes intermédiaires du mécanisme de la mâchoire piège que les gens n’avaient tout simplement pas identifié auparavant, certaines qui ne diffèrent que légèrement de la forme ancestrale », a expliqué le professeur Evan Economo.
« L’une des questions centrales en biologie est la suivante : comment quelque chose de complexe naît-il de quelque chose de simple ? Les structures comme la mâchoire-piège dépendent de plusieurs pièces en interaction pour fonctionner correctement.
« Au début, il peut être difficile de voir comment une telle complexité peut surgir à travers les changements progressifs de l’évolution. Néanmoins, en y regardant de plus près, les biologistes peuvent découvrir des voies évolutives vers la complexité.
L’étude est publiée dans la revue Biologie PLOS
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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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