Une étude vient de décrire de le comportement qui permet aux fourmis de feu de former un radeau, une île flottante totalement étanche.
Une recherche pour le fun?
Dans la nature, ces radeaux permettent aux fourmis de feu de survivre aux orages diluviens de leur Brésil natal. Dans un but de biomimétisme, certains laboratoires espèrent s’en inspirer pour construire et domestiquer de petits robots grouillant pouvant être utilisés pour explorer des zones inaccessibles ou nettoyer les souillures des marées noires.
« Le radeau de fourmis avait jusqu’à présent été seulement décrite. Nous sommes dans une perspective d’ingénierie », déclare Nathan Mlot du Georgia Institute of Technology, auteur principal de l’article paru dans PNAS.
Observer pour comprendre
Même si l’exosquelette des fourmis repoussent naturellement l’eau, une fourmi solitaire, abandonnée dans un seau coule, alors qu’une colonie entière peut flotter pendant des semaines.
Afin de comprendre les liaisons au sein du radeau, la première étape à été d’observer pendant des heures et sous toutes les coutures la structure formée par les fourmis de feu (Solenopsis invicta). Nul besoin d’aller jusqu’au Brésil pour collecter ccs fourmis, espèce invasive que l’on peut trouver dans le sud des USA. Dès le prélèvement dans leur milieu naturel (un bord de route, elles colonisent en suivant les axes de communication humains, malines les coquines) ils ont immédiatement remarqué les fourmis formaient de véritable touffes prenant la consistance d’une pâte à modeler souple et coulant comme du miel ou du ketchup.
« Vous pouvez ramasser une grappe de ces fourmis dans votre main. Vous pourriez former une boule, la jeter en l’air, et toutes les fourmis resteraient ensemble comme une balle », a déclaré Mlot. «Elels sont presque comme un matériau. »
De retour au laboratoire, afin de mettre en place une expérience reproductible, les fourmis (entre 500 et 8000) ont été placées dans un bécher qui a été agité. Les fourmis ont alors une tendance naturelle à s’agglutiner pour former des sphères quasi-parfaites.
Les chercheurs ont ensuite placé cette boule de fourmis dans un récipient rempli d’eau. La sphère s’est immédiatement aplatie formant une crêpe-radeau. Étonnamment, toute cette masse grouillante reste délicatement en équilibre à la surface de l’eau. Les chercheurs ont essayé de submerger le radeau, mais la surface de l’eau se retrouve déformée comme un tissu extensible prenant les contours du radeau.
Voulant se concentrer sur les détails de ce phénomène, leurs fourmis ont ensuite été soumise à une large batterie de tests plus ou moins surprenants comme des peintures d’identification afin de tracer leurs itinéraires sur le radeau. Pour étudier les mécanismes de formation du raft à haute résolution, ils ont gelé un radeau entier de fourmis dans l’azote liquide afin de l’observer au microscope électronique à balayage. Ca peut paraitre un peu barbare mais les fourmis se défendent.
« Après avoir été mordu de nombreuses fois, vous perdez votre sympathie pour elles », a dit Mlot, ajoutant que « les expériences sont suffisamment simples pour que n’importe qui puisse les essayer à la maison, s’ils sont assez courageux. »
Le rafting des fourmis, nouvelle structure pour des fibres Gore-Tex?
Les images ont révélé un agencement particulier des mandibules, griffes et coussinets collants situés à l’extrémité des pattes formant un tissage serré similaires aux tissus imperméables comme le Gore-Tex, fortement hydrofuges. L’équipe a également construit un modèle mathématique de formation du radeau qui pourrait être utilisé dans les programmes des robots coopératifs. Des groupes de petits robots pourraient alors former un radeau d’exploration des égouts ou de caves inondées voir même participer au nettoyage des déversements d’hydrocarbure, comme cela a été proposé dans le golfe du Mexique par McClurkin (lien).
