Des chercheurs de Penn State ont récemment publié un article suggérant que les animaux bougent leurs yeux et leur corps séparément en raison d’une fonction évolutive conçue pour économiser de l’énergie. Le chercheur principal de l’étude, Jean-Michel Mongeau, est professeur adjoint en génie mécanique.
« Lorsqu’une mouche bouge, elle coordonne sa tête, ses ailes et son corps pour voler dans les airs, échapper aux prédateurs ou chercher de la nourriture », a expliqué le professeur Mongeau. « Nous avons découvert qu’en contrôlant le regard, les mouches des fruits minimisent la dépense énergétique et augmentent les performances de vol. »
Les chercheurs ont fait participer les mouches à une expérience de réalité virtuelle simulant le vol libre. Ils ont enregistré les mouvements des mouches à l’aide de caméras à grande vitesse pour effectuer leur analyse.
« Nous avons constaté que les mouvements de la tête et du corps de la mouche étaient complémentaires, dans le sens où le corps bougeait le plus lors d’un mouvement visuel plus lent, tandis que la tête bougeait le plus lors d’un mouvement plus rapide », a déclaré le professeur Mongeau.
Les experts estiment que le fait de faire travailler la tête et le corps en coopération est économe en énergie pour les animaux. « Comme la tête est plus petite, elle a moins de résistance au mouvement, ou d’inertie, ce qui signifie qu’elle peut réagir à des mouvements rapides, tandis que le corps, beaucoup plus grand, réagit mieux à des mouvements plus lents », explique le professeur Mongeau.
À l’aide des données sur les mouches des fruits, les chercheurs ont développé un modèle pouvant être appliqué à d’autres insectes, rats et oiseaux. L’équipe a également étudié les primates,
« La façon dont les mouches bougent la tête et le corps est très similaire à celle des primates, ce qui est remarquable puisqu’ils ont divergé il y a des centaines de millions d’années », a déclaré le professeur Mongeau.
Le développement de mouvements oculaires indépendants permet d’économiser plus d’énergie puisque le mouvement oculaire nécessite moins d’énergie que le mouvement de la tête.
Le professeur Mongeau estime que l’évolution des mouvements oculaires indépendants faisait partie intégrante de nos ancêtres lors de leur transition de l’océan à la terre. Cette idée est basée sur les archives fossiles, qui indiquent que les vertébrés ont commencé à acquérir des mouvements indépendants de la tête et des yeux lorsqu’ils ont commencé à se déplacer vers des habitats terrestres.
« Alors que les animaux vertébrés passaient de l’eau à la terre il y a plus de 350 millions d’années, le développement de mécanismes permettant de contrôler les mouvements de la tête et des yeux aurait pu avoir des avantages évolutifs substantiels », a déclaré le professeur Mongeau. « Nous avons découvert qu’il existe un point idéal dans les rapports yeux-tête-corps, ce qui suggère que l’inertie pourrait avoir été une contrainte importante dans l’évolution de la vision. »
Les experts ont déclaré que leurs résultats influenceront le développement de la robotique. Le premier auteur de l’étude, Benjamin Cellini, a expliqué qu’en robotique, les capteurs sont généralement fixes. « Mais dans le règne animal, la détection et le mouvement sont couplés, car de nombreux capteurs physiques, comme les yeux, bougent. Inspirés par la biologie, nous pouvons concevoir des robots plus économes en énergie en rendant mobiles les capteurs basés sur la vision.
Cette étude est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
—
Par Erin Maugrey , Espèces-menacées.fr Rédacteur
0 réponse à “Les animaux bougent leurs yeux et leur corps séparément pour économiser de l’énergie”