Prologue (Ha, Ha) / Disclaimer
Le mois dernier, lorsque j’ai écrit un post tout sur l’osmeterium, j’ai demandé des suggestions concernant d’autres anatomies que vous aimeriez apprendre. L’une de ces demandes concernait des informations sur « l’hydraulique des prolegs ». Je me suis documenté sur les prolegs pendant des semaines et je suis impatient de partager ce que j’ai appris avec vous. Mais avant de commencer, je dois reconnaître trois choses :
(1) Les informations contenues dans ce billet proviennent d’un article fantastique intitulé « Locomotion in Caterpillars », écrit par L.I. van Griethuijsen et B.A. Trimmer et publié dans Biological Reviews en 2014. Pour tous ceux qui veulent approfondir ce sujet, je ne saurais trop recommander cet article.
(2) La plupart de ce que nous savons sur les pattes de chenilles et la locomotion est basé sur des études sur les vers à cornes du tabac (Manduca sexta). Les chercheurs supposent que la plupart de ces études peuvent être généralisées aux nombreuses espèces de chenilles de taille relativement comparable qui se déplacent de manière similaire.
(3) Parce que Sam Jaffe a pris une photo phénoménale des prolegs du Luna, j’ai voulu mettre en avant les prolegs pendant le règne du Luna comme chenille de la semaine. Ici, nous avons photographié les pattes de plusieurs chenilles différentes. Ce ne sont pas toutes des Lunas. Consultez les légendes des photos pour les identifier._____________________________________________________
Ce que vous voulez vraiment lire
~Qu’est-ce que les PROLEGES, d’ailleurs ? ?? ~
Les chenilles, comme tout autre insecte, ont six vraies pattes, situées sur leur thorax, juste derrière leur tête. Dans la plupart des cas, cependant, leurs vraies pattes ne font pas grand-chose pour aider la chenille à se déplacer. (Un exemple d’exception serait lorsque les chenilles tombent sur un fil de soie – elles utilisent généralement leurs vraies pattes pour ramper vers le haut).
Au contraire, les chenilles utilisent leurs prolegs, qui sont attachés à leur abdomen, pour faciliter leur locomotion. Pas de la manière dont vous et moi utilisons nos jambes, mais nous y reviendrons. Les chenilles ont différents nombres de pattes, de deux à cinq paires. La paire la plus postérieure s’appelle les pattes anales. Noter le nombre de paires de pattes proéminentes d’une chenille, et la façon dont elles sont configurées, peut vous aider à identifier son espèce.
Lorsqu’une chenille devient un papillon de nuit ou un papillon, elle continuera à avoir six vraies pattes. Mais elle n’aura pas de prolegs. Les prolegs sont une adaptation qui ne concerne que les larves.
Comment fonctionnent les pro-pattes ?~
Les chenilles utilisent leurs muscles pour se déplacer. Mais les muscles ne peuvent pas se contracter tout seuls. Les personnes et les autres vertébrés ont un squelette – des structures dures qui nous aident à contracter nos muscles. De nombreux animaux à corps mou (comme les pieuvres) peuvent durcir leur corps en mettant sous pression leurs fluides internes, ce qui fonctionne comme un squelette pour aider leurs muscles à se contracter.
Les chenilles, en revanche, n’ont pas de squelette et ne peuvent pas pressuriser leur corps pour le durcir comme un squelette dans le but de marcher. Alors comment utilisent-elles leurs muscles ? En attachant leur corps à une surface dure. Comment font-ils cela ? Ils utilisent leurs pattes proéminentes !
Les prolegs ne servent pas réellement à propulser les chenilles en avant. Au lieu de cela, elles agissent comme des ancres qui maintiennent les chenilles fermement en place pendant le mouvement des autres segments du corps. Les pattes fixent la chenille à un substrat rigide, comme une brindille. Cette brindille agit comme un squelette externe, qui fournit la stabilité dont les chenilles ont besoin pour contracter leurs muscles.
Il y a beaucoup, beaucoup de muscles impliqués dans la locomotion des chenilles. En rampant vers l’avant, les chenilles détachent progressivement leurs pattes proéminentes de leur substrat, en commençant par les pattes proéminentes anales à l’arrière, et en terminant par la paire la plus antérieure. Elles utilisent un système de muscles pour tirer leur corps vers l’avant, puis rattachent leurs pattes anales pour se fixer en place afin de ne pas perdre de terrain.
A l’extrémité de chaque patte proéminente se trouve un coussinet appelé CROCHET, qui est couvert de minuscules barbillons. Si vous regardez l’image ci-jointe des prolegs de Luna, vous verrez des coussinets translucides avec de minuscules barbes brunes attachées directement à la brindille. Ce sont ses CROCHETS. Ces petites barbes fonctionnent comme du Velcro pour attacher solidement les prolegs à toutes sortes de substrats, y compris les feuilles, les brindilles et les doigts. Si vous avez déjà tenu une chenille, vous avez probablement senti ces crochets collants sur votre peau !
Pour désengager les crochets, chaque proleg possède deux muscles. Lorsque ces muscles se contractent, les crochets se libèrent et les prolegs se replient, tandis que le corps de la chenille se propulse vers l’avant.
Pendant le mouvement, les poils planaires des prolegs recueillent des informations sensorielles sur leur substrat. Sur la photo ci-jointe des pattes de Luna, vous verrez des poils noirs qui dépassent de ses pattes vertes. Ce sont ses POILS DE PLANTE. Chacun de ces poils possède son propre neurone sensoriel, qui fournit à la chenille des informations sur le substrat. Si les poils de la plante détectent un obstacle sur le chemin d’une patte, cela déclenche une réponse qui soulève la patte plus haut et envoie un message aux autres muscles pour soulever les autres pattes plus haut lorsqu’elles atteignent cet obstacle. Fait intéressant, ces messages ne sont généralement pas transmis par le cerveau de la chenille, de sorte que les messages se déplacent plus rapidement vers leurs destinataires.
Lorsque le segment corporel des prolegs a complètement avancé, il est temps de rattacher les prolegs. Les muscles des prolegs se détendent jusqu’à leur position de repos, ce qui permet d’étendre les prolegs. Leurs crochets barbelés s’attachent automatiquement au substrat, et la chenille est à nouveau ancrée à sa colonne vertébrale externe. L’ancrage des prolegs assure la rigidité des futures contractions musculaires, afin que la chenille puisse continuer à ramper.
Qui aurait cru qu’une chenille faisant quelques pas pouvait être si complexe ? Cela continue de confirmer ce que nous savons depuis le début au Caterpillar Lab… les chenilles sont AMAZING !_____________________________________________________
Appel à l’action !
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–Liz Kautz, directrice de l’éducation
Le laboratoire de la chenille