Les cicadelles sont les seules créatures connues à posséder un mécanisme d'engrenage. La Issus coléoptratus est le premier type de cicadelle à décrire formellement son mécanisme en forme d'engrenage. La plupart des espèces sous le Issu genre se trouvent en Europe, au Proche-Orient et en Afrique du Nord.
Selon une nouvelle étude, l'Issus coleoptratus, un insecte qui saute dans les plantes, est le premier être vivant à avoir des engrenages fonctionnels. Lorsque l'insecte saute, les deux engrenages imbriqués sur ses pattes arrière aident à synchroniser les pattes.
Les engrenages de Planthopper pour sauter
Chaque patte a une bande incurvée de 10 à 12 dents d'engrenage qui s'attachent au trochantera de l'insecte. Malcolm Burrows a décrit ces structures en 1957, mais personne n'avait démontré que les engrenages fonctionnaient.
Les pattes postérieures des insectes peuvent être disposées de deux manières. Les pattes des sauterelles et des puces se déplacent dans des plans différents sur les côtés de leur corps, tandis que les pattes des insectes sauteurs champions, tels que les cicadelles, se déplacent dans le même plan sous leur corps. Par conséquent, les pattes de la cicadelle doivent être étroitement couplées.
S'il devait y avoir une légère différence de synchronisation entre les jambes, le corps commencerait à tourner.
Malcolm Burrows, professeur émérite de neurobiologie à l'Université de Cambridge au Royaume-Uni
Selon les résultats de l'étude, détaillés dans le numéro du 13 septembre de la revue Science, les engrenages synchronisent le mouvement des pattes arrière à environ 30 microsecondes l'un de l'autre, ce qui est beaucoup plus rapide que ce que le système nerveux pourrait réaliser.
Burrows a remarqué que les engrenages glissaient parfois l'un contre l'autre, mais lorsqu'ils se sont finalement engagés, les deux jambes se sont synchronisées.
Burrows a fait des expériences sur une cicadelle morte : lorsqu'il a tiré sur l'une de ses pattes, les deux pattes se sont rapidement étendues. Ainsi, il affirme que la mécanique du système squelettique peut synchroniser les jambes par elle-même. (La source: Sciences vivantes)
Quel type d'engrenages font les cicadelles immatures ?
Seules les cicadelles immatures, ou nymphes, ont des dents perdues lors de la mue finale. Les cicadelles adultes obtiennent le même effet que les engrenages en utilisant la friction entre leurs pattes.
Selon Burrows, les adultes peuvent abandonner leurs engins car les dents de l'engrenage peuvent se briser, mettant en danger la survie de l'insecte. Les nymphes perdent leur exosquelette cinq ou six fois avant l'âge adulte et peuvent réparer les dégâts, alors que les adultes n'ont qu'un seul corps.
Les adultes ont des corps plus grands et plus rigides, donc la friction peut être un moyen plus efficace pour eux de synchroniser leurs jambes.
C'est très excitant de voir l'un après l'autre des composants de l'ingénierie humaine et mécanique découverts dans le monde vivant également.
Alexander Riedel, conservateur du musée national d'histoire naturelle de Karlsruhe en Allemagne
Il y a quelques autres animaux qui ont des structures en forme d'engrenage. Comme son nom l'indique, la tortue à crémaillère a un engrenage décoratif sur sa carapace. Certains reptiles ont des valves cardiaques à crémaillère, qui augmentent la résistance au flux sanguin. De plus, certains insectes ont des boutons en forme d'engrenage qui produisent des gazouillis. Cependant, aucune de ces structures ne fonctionne comme un engrenage au sens traditionnel.
Burrows a rencontré pour la première fois des insectes à pattes d'engrenage dans le jardin d'un collègue en Allemagne. Il les chercha en Angleterre mais ne les trouva pas. (La source: Sciences vivantes)
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