Homme araignéeSpider-Man, est un personnage de bande dessinée, un super-héros aux capacités surhumaines, capable, par exemple, de se déplacer le long de murs verticaux lisses, et même à l’envers sur les plafonds. Un être humain pourrait-il reproduire ces exploits ? Une équipe de scientifiques a résolu ce mystère il y a huit ans.
Cette étude a analysé la relation entre la taille du corps et les adaptations adhésives chez 225 espèces. Et a révélé le défis physiques et anatomiques qui limitent l’évolution des animaux plus gros dotés de ces capacités.
La réponse est que Spiderman est une impossibilité de la nature. Il y a une limite de taille pour adhérer aux surfaces lisses à travers des structures spécialisées dans les extrémités.
La conclusion était que le geckosun genre de reptiles écailleux qui vit en Asie du Sud-Est et en Océanie, représente le limite biologique de la taille des organismes capables de marcher le long de parois verticales lisses.
Les chercheurs ont également calculé que un humain aurait besoin d’environ 40 % de la surface de son corps pour être recouvert de coussinets collants pour devenir Spidermanune exigence anatomiquement irréalisable.
La découverte, en plus d’offrir une explication scientifique sur les limites de l’adhésion biologique, souligne les capacités impressionnantes des geckos, des animaux qui maîtrisent non seulement l’art de grimper aux parois verticales et de marcher la tête en bas, mais aussi présenter des comportements sociaux et intelligents surprenants.
Spécimen de gecko. / Pixabay
Les geckos ont évolué pour perfectionner un mécanisme unique pour escalader des surfaces verticales et même marcher sur des plafonds lisses : Ses pattes sont couvertes d’environ 15 000 poils réglables, et chacun d’eux se ramifie en jusqu’à 1 000 pointes nanométriques. Seul le Téflon leur résiste : ils glissent.
Ces structures microscopiques leur permettent de « coller » aux surfaces, maximisant les forces d’adhérence en interactions moléculaires appelées forces de Van der Waals.
Chaussures numéro 145
La capacité des geckos à adhérer à des murs et des plafonds complètement lisses leur permet non seulement de se déplacer avec agilité sur les parois de verre, mais aussi de s’adapter rapidement aux changements de poids ou aux surfaces glissantes.
Mais ce système étonnant a une limite : À mesure que la taille des organismes augmente, leur volume augmente plus vite que leur surface.ce qui crée un inconvénient structurel pour l’utilisation de pastilles adhésives.
L’étude, qui portait sur des espèces dont le poids variait jusqu’à sept ordres de grandeur, a identifié un modèle d’allométrie extrêmement positif sur les pastilles adhésives des animaux étudiés. Cela signifie que les espèces plus grandes doivent augmenter de manière disproportionnée la surface relative de leurs tampons adhésifs pour supporter leur poids.
Bien qu’au sein des mêmes groupes d’animaux, les coussinets évoluent presque proportionnellement à la taille du corps, l’augmentation du poids nécessite une augmentation supplémentaire de la force d’adhérence pour éviter les glissades et les chutes.
Deux geckos. / Pixabay
En termes d’évolution, les geckos représentent le plus grand représentant de cette adaptation. Au-delà de cette limite, les exigences physiques deviennent impossibles.
Si un être humain essayait d’escalader des murs comme Spiderman, il lui faudrait des chaussures de taille 145. ou l’équivalent de couvrir la moitié de votre corps avec des pastilles adhésives, ce qui n’est pas possible.
« Le limites anatomiques « Imposent des contraintes claires sur l’évolution de l’adhésion chez les animaux plus gros que les geckos », expliquent les auteurs de l’étude. La conception naturelle est limitée par les lois de la physique.
L’extraordinaire mécanisme d’adhésion des geckos a suscité un profond intérêt dans le domaine scientifique, notamment dans des domaines tels que la robotique et l’ingénierie des matériaux.
Espèces menacées
Les pattes de ces reptiles ont inspiré la conception de adhésifs réutilisables, outils médicaux innovants et des robots capables de grimper sur des surfaces verticalesune compétence qui pourrait révolutionner les tâches de sauvetage, la maintenance des bâtiments et l’exploration en environnements extrêmes.
Cependant, la recherche met également en évidence les limites de ces technologies. Les développements bioinspirés doivent tenir compte des restrictions imposées par la taille et le poids, tout comme le fait la nature.
Reproduire le système d’adhésion du gecko à plus grande échelle pose des défis techniques importants que les scientifiques continuent d’explorer.
Les geckos, qui vivaient en Europe il y a 47 millions d’années, nous réservent d’autres surprises : Ils utilisent leur langue pour distinguer leur odeur de celle des autres congénères. Ce mécanisme leur permet non seulement d’identifier des partenaires potentiels, mais également d’identifier des rivaux potentiels, ce qui suggère un degré de communication sociale plus avancé qu’on ne le pensait auparavant.
Cette découverte remet en question la perception traditionnelle des reptiles en tant qu’animaux solitaires et primitifs et montre que lLes geckos ont des compétences sociales comparables à celles de certains mammifères.
Spécimen de gecko tokay (Gecko gecko). /Roberto Michniewicz
Mais les geckos sont confrontés à de sérieuses menaces. Dans des régions comme la Chine, Hong Kong, Taiwan et le Vietnam, ils sont utilisé en médecine traditionnelle pour traiter des maladies telles que l’asthme, le diabète et d’autres affections.
Il y a quelques années, une rumeur a même circulé selon laquelle ils pourraient aider au traitement du SIDA, ce qui a accru leur demande et fait monter le prix des copies sur le marché. marché illégaloù chacun peut coûter des centaines de dollars.
Ce exploitation aveugleajouté au perte d’habitat et à commerce illégala mis plusieurs espèces de geckos en danger. Leur conservation est essentielle non seulement pour préserver la biodiversité, mais aussi pour qu’ils puissent continuer à inspirer les avancées scientifiques.
Rapport de référence : https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1519459113
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