Avril dans le Florida Panhandle. Il faisait chaud, humide et un orage menaçait. Mais en tant qu’étudiant fraîchement diplômé, j’étais soulagé d’avoir échappé à mon premier hiver brutal au Minnesota. J’accompagnais mon conseiller, Paloma González-Bellidosur un projet qui finirait par dominer mon doctorat. travail. Dans la garrigue, mes yeux s’écarquillent à chaque mouvement, à l’affût d’un insecte qui aime les perles brillantes.
Laphria safranée, également connues sous le nom de mouches voleuses, sont de grosses mouches noires et jaunes. La majeure partie de la tête d’un laphria est constituée de grands yeux, entre lesquels se trouve une formidable trompe, une longue pièce buccale tubulaire qui peut délivrer un venin puissant capable de neutraliser une proie en un battement de cœur.
Les photos que Paloma m’a montrées avant notre arrivée, bien que superbes, n’ont été d’aucune aide pour rechercher la mouche. Il y avait des insectes qui volaient dans toutes les directions, leurs mouvements étaient flous, ce qui rendait impossible de distinguer le moindre détail. Je n’ai eu qu’une fraction de seconde pour déterminer si la chose que je voyais était une laphria, une guêpe jaune de couleur similaire ou quelque chose de complètement autre.
Malgré leur vision relativement grossière, les mouches que je recherchais sont bien plus douées que moi pour repérer les insectes qu’elles ciblent. D’une manière ou d’une autre, ils sont capables de se concentrer sur leur proie de choix : les coléoptères. D’après ses observations sur le terrain l’année précédente, Paloma pensait qu’ils avaient fait cela en recherchant l’éclat des ailes des coléoptères.
Si elle avait raison, Laphria a trouvé une astuce ingénieuse qui équilibre le besoin de vitesse, de précision et de spécificité. Voici quelques-uns des indices que nous avons trouvés pour les secrets de leur réussite.
Suite du flash
Paloma avait déjà étudié d’autres insectes prédateurs tels que les libellules et les mouches tueuses. Leur Yeux composés ne fournissent pas beaucoup de détails sur le monde visuel, ce qui permet de les inciter à chasser de simples perles comme s’ils étaient leurs proies.
La configuration expérimentale, avec une mouche voleuse assise sur une bûche face au panneau lumineux LED.
Mais lorsque Paloma a essayé le même tour de passe-passe sur laphria, ils n’ont pas opté pour les perles noires ordinaires. Ils ne chassaient que des perles claires.
La seule différence importante entre la laphrie et les autres prédateurs étudiés par Paloma est qu’ils sont difficiles à manger. Leurs proies de prédilection sont les coléoptères. Ainsi, Paloma et notre collaboratrice Jennifer Talley ont émis l’hypothèse que la raison pour laquelle les laphria sont attirées par les perles brillantes est parce qu’elles réfléchissent la lumière et clignotent comme les ailes claires d’un coléoptère.
En Floride, nous avons testé cette idée en remplaçant les perles noires par un panneau de lumières LED que nous pourrions programmer pour clignoter en séquence à une fréquence qui correspondait aux battements d’ailes des coléoptères, qui peuvent aller de 80 à 120 battements par seconde. .
Dans un enclos extérieur, Paloma a placé les mouches voleuses précédemment capturées les unes après les autres sur une bûche. Dehors, Jennifer et moi contrôlions le panneau LED devant la bûche et les caméras à grande vitesse qui capturaient l’action.
Les pixels LED clignotent en séquence, simulant une cible en mouvement. Laphria suivait les lumières avec un vif intérêt uniquement lorsqu’elles clignotaient à la même fréquence à laquelle les coléoptères battaient des ailes.
Mais alors même que nos premières expériences commençaient à confirmer l’hypothèse, une nouvelle énigme s’est présentée. Comment les mouches suivent-elles avec précision leurs proies ?
Observez un voleur voler en regardant des lumières mobiles qu’il perçoit comme une proie.
Stratégie unique pour suivre et identifier
Avant de se lancer à la poursuite, tous les prédateurs visuels, y compris la laphria, doivent suivre avec précision les mouvements de leurs proies. Bien que de nombreux animaux possèdent cette capacité, ce que nous avons trouvé chez la laphria était, à notre grande surprise, une formule légèrement modifiée par rapport aux autres prédateurs. Leur stratégie leur permet non seulement de suivre avec précision, mais également de compter les éclairs provoqués par les mouvements des ailes de leurs proies.
Quand j’ai regardé les vidéos à grande vitesse de laphria suivant les LED clignotantes et les vrais coléoptères, j’ai remarqué qu’ils bougeaient principalement la tête par courtes rafales, appelées saccades, entrecoupé de peu ou pas d’autres mouvements. Ces saccades sont extrêmement rapides, durent moins de 40 millisecondes, et le temps qui les sépare n’est que légèrement plus long. À l’œil nu, cela ressemble à un mouvement continu, mais nos vidéos à haute vitesse montrent le contraire. Le degré auquel les mouches bougeaient la tête lors de chaque rafale dépendait de la vitesse de la cible et de sa distance par rapport à la direction du regard de la mouche.
Ce que nos découvertes nous ont dit est qu’au lieu de bouger continuellement la tête pour maintenir la position de la cible dans les parties les plus sensibles de leurs yeux, les laphria lui permettent de passer sur leur rétine, ne bougeant que lorsqu’elle devient floue. Nous pensons que cette stratégie les aide à compter les éclairs des battements d’ailes de la proie, ce qui détermine leur intérêt continu.
Autrement dit, les laphria connaissent la fréquence des battements d’ailes de leurs proies les plus savoureuses et font donc attention aux éclairs qui correspondent. Si le nombre de flashs correspond à leurs attentes, ils continueront à suivre la cible après qu’elle soit sortie de la zone sensible de leurs yeux.
Cependant, pour le remettre au point, ils doivent tenir compte de sa vitesse et de la position où ils l’ont vu pour la dernière fois. Parce que la taille de la saccade correspond à la vitesse de la proie, nous pensons que les laphria suivent la vitesse à laquelle la proie se déplace tout en comptant les éclairs de ses battements d’ailes. Ainsi, une fois qu’un coléoptère perd sa mise au point, le prédateur sait à quel point il doit bouger la tête pour se recentrer.
Même si les gens suivent constamment des objets en mouvement, par exemple en pratiquant des sports comme le baseball ou le tennis ou même simplement en regardant un oiseau passer,c’est un processus complexe. Cela implique une interaction dynamique entre les systèmes visuel et musculaire.
Quelle que soit la motivation, l’objectif du suivi visuel d’une cible est le même : entraîner la zone la plus sensible des yeux, connue sous le nom de fovéa, sur l’élément qui vous intéresse. Laphria saffrana a apparemment modifié cette règle afin de pouvoir en apprendre davantage sur la cible. Leur stratégie de prédiction personnalisée leur permet de localiser avec précision et de traquer rapidement leurs besoins alimentaires très spécifiques.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.