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En images : le secret des ailes irisées des insectes enfin percé !

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Les jolies couleurs irisées parfois visibles sur les ailes transparentes des Insectes ne seraient pas aléatoires, mais définies par l'espèce et le sexe de l'animal. Cette découverte devrait permettre de revoir la classification des Insectes par les entomologistes.

Les couleurs visibles par interférence sur les ailes des insectes seraient utiles à ces animaux qui ont une vision trichomatique dans l'ultraviolet, le bleu et le vert. © Pnas

Lorsque l'on regarde les ailes transparentes des Insectes selon un angle particulier, de jolis reflets irisés sont perceptibles. Roses, verts, jaunes, bleus... Ce joli patchwork coloré nous est donné par un effet d'optique lié à la lumière blanche qui arrive sur les ailes dans des conditions favorables.

Il est le résultat d'interférences de lumière dus à la superposition de deux très fines couches de chitine, un polysaccharide qui constitue les ailes et la cuticule. Lorsque des rayons lumineux arrivent sur cette surface, 80 % traversent l'aile alors que les 20 autres pourcents sont reflétés par la chitine, nous offrant ce beau spectacle.

En fonction de l'espèce d'Insecte, les couleurs observées sur les ailes transparentes diffèrent. © PNAS

Bien que les couleurs des Insectes aient été dans l'ensemble largement étudiées (notamment chez les papillons), il semble que les couleurs des ailes transparentes, pourtant connues depuis longtemps, n'aient intéressé personne jusqu'à présent. Une équipe de recherche menée par des entomologistes de l'université de Lund en Suède ont comblé ce manque en étudiant en détail ces étonnantes couleurs.

Observation sur fond noir...

Afin de comparer de façon précise les différents motifs, les ailes d'Insectes (de diptères et d'hyménoptères) provenant principalement de collections de musées ont été placées horizontalement sur un fond noir et photographiées à des angles proches de la perpendiculaire. Ce genre d'observation n'avait jamais été réalisé puisque les entomologistes préfèrent généralement observer les insectes sur fond blanc où il est alors plus facile de déterminer l'appartenance de l'animal à une espèce particulière.

Les ailes d'Insectes observées sur fond noir montrent de jolies couleurs irisées, invisibles sur fond blanc. © Pnas

Grâce à la génération par ordinateur d'une série de couleurs de Newton par interférence à l'aide de l'indice de réfraction de la chitine (1,57), les chercheurs ont obtenu une échelle de couleurs qui correspondent à la lumière réfléchie par les deux couches de chitine superposées en fonction de l'épaisseur globale de l'aile. L'échelle est composée de l'ensemble des couleurs du spectre visible (l'arc-en-ciel), excepté le rouge. Ce motif se répète trois fois (jusqu'à une épaisseur d'aile de 550 nanomètres), puis la lumière réfléchie donne ensuite des couleurs magenta et vertes non-spectrales (couleurs visibles par l'œil humain, mais en réalité composées d'un mélange de plusieurs longueurs d'ondes), pour finir progressivement sur un gris pâle au niveau des couches les plus épaisses.

Ces reflets sont bien connus puisque l'on observe les mêmes lorsqu'une fine couche d'huile recouvre une flaque d'eau ou sur une bulle de savon. Mais à l'inverse de ces reflets qui sont aléatoires, les chercheurs se sont vite rendu compte que les motifs d'interférence des ailes ou WIP (pour wing interference patterns en anglais) étaient constants quel que soit l'angle d'observation. En fait, les motifs ne dépendaient que de la morphologie et de l'épaisseur de l'aile, des critères constants en fonction de l'espèce de l'insecte et de son sexe, d'après les travaux publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

Dans la nature aussi les couleurs sont visibles et servent certainement de repères aux congénères. © Pnas

Des couleurs utiles aux Insectes... et aux entomologistes !

Si ces propriétés des ailes permettront probablement aux entomologistes de mieux distinguer deux espèces de mouches morphologiquement très similaires et ainsi de revoir les classifications phylogénétiques, ces couleurs seraient également importantes pour les Insectes. En effet, alors que les ailes ont une utilité incontestable pour la mobilité de l'Insecte et donc pour qu'il puisse trouver de la nourriture ou échapper à un prédateur, elles seraient aussi probablement importantes pour la communication intra ou inter-espèce, à l'image des ailes colorées des papillons. 

Leurs couleurs pourraient notamment leur permettre d'être reconnues par un individu de sexe opposé pour favoriser l'accouplement. Comme les abeilles qui sont attirées par les fleurs aux couleurs ultraviolettes, les autres insectes pourraient également utiliser ces couleurs irisées pour mieux interagir avec leurs congénères.

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