Le déplacement des Insectes : marche, saut, vol | ||
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Le déplacement des Insectes sollicite les systèmes musculaire et squelettique.
Quels sont les mécanismes impliqués ?
Le Criquet pratique trois modes de déplacement : la marche, le saut et le vol.
L’étude morphologique et anatomique des pattes postérieures du Criquet permet de comprendre comment ces animaux se déplacent, notamment dans le cas du saut et de la marche.
Concernant la marche, le déplacement fait intervenir :
la mise au sol d’une patte médiane d’un côté du corps et des pattes antérieure et postérieure de l’autre ;
le déplacement des trois autres pattes vers l’avant puis leur mise au sol.
Cette succession de phases permet à l’Insecte d’avoir un centre de gravité bas, ce qui lui confère une grande stabilité lors de la locomotion.
La patte du Criquet, appendice de la marche, est constitué de cinq segments. Il s'agit, de la région proximale vers la région distale, de la coxa, du trochanter, du fémur, du tibia et du tarse. La coxa a souvent la forme d’un cône tronqué, le trochanter est un petit segment qui peut seulement se mouvoir dans le plan vertical. Le fémur est la portion la plus longue et la plus solide de la patte. Chez le Criquet, le fémur de la troisième paire de pattes est très développé et permet le saut. Le tibia est long et possède une tête courbée, il peut ainsi se replier entièrement et se loger derrière le fémur. Le tarse est divisé en tarsomères non articulés. Reliés entre eux par une fine membrane, ils portent des griffes assurant l'adhérence de la patte au sol et limitant les pertes d’énergie lors du déplacement. Dépourvus de structures musculaires, ils réalisent la transmission des forces.
Les trois paires de pattes sont insérées ventralement, de l'avant vers l'arrière, sur le prothorax, le mésothorax et le métathorax. Les pattes prothoraciques et mésothoraciques sont plus courtes et moins larges que les pattes métathoraciques assurant le saut.
Les pattes postérieures sont insérées en direction de l’arrière du corps, avec une orientation inverse de celle des autres paires de pattes. Elles comportent trois segments de longueurs semblables. La détente de ces pattes, à la manière d'un ressort, provoque une impulsion sur le sol qui engendre une propulsion. La configuration spécifique de ces appendices sauteurs confère au Criquer l’aptitude à se déplacer en se propulsant du sol. Au repos, le Criquet semble être prêt pour le saut : ses pattes postérieures sont fléchies, ainsi le temps nécessaire au déclenchement du saut est réduit.
Le Criquet est un Insecte ailé appartenant au groupe des Ptérygotes.
Les ailes sont les organes du vol, insérées sur :
le mésothorax pour les ailes antérieures, également appelées élytres ;
le métathorax pour les ailes postérieures.
Les élytres sont étroites et rigides. Elles jouent un rôle protecteur et contribuent à l'équilibration pendant le vol, mais interviennent peu dans le déplacement. Les ailes métathoraciques ont une surface plus importante que les ailes antérieures lorsqu’elles sont déployées et sont de forme triangulaire. Elles sont responsables du vol.
Les ailes sont constituées de deux membranes souples et fragiles d’une épaisseur variant de 1,9 à 2,9 µm. Elles sont parcourues d’un réseau de nervures, dont le diamètre est de l'ordre de 100 à 150 µm, plus épaisses que la membrane. La présence de nervures transverses, reliant les nervures longitudinales, augmente la résistance des ailes de 50% environ, permettant de stopper l’apparition de fissures. Les nervures contiennent de l’hémolymphe, rigidifiant les ailes et leur permettant de résister aux différentes forces s’exerçant sur elles lors du vol.
Le vol des Insectes implique la résolution de nombreux problèmes physiques. En relation avec la surface relativement faible des ailes, la force exercée lors d’un battement, appelée portance, est a priori inférieure au poids. Le vol ne devrait pas être possible. Les Insectes effectuent des mouvements tels que les extrémités de leurs ailes décrivent des trajectoires en forme de huit. Lors d'un battement, elles pivotent quand elles sont en position haute et en position basse, ce qui contribue à augmenter la portance. Le rythme des battements est également très rapide, par exemple la fréquence de battement des ailes de la Mouche est de 220 fois par seconde. L’articulation des ailes avec le thorax joue un rôle essentiel en permettant des mouvements de l’aile très rapides.
Le déplacement des Insectes, quel que soit le mode pratiqué, consiste en une interaction avec l'environnement. Une force, produite par l'activité des muscles, est exercée sur le milieu par l'intermédiaire de l'exosquelette.