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En vidéo : les drosophiles guidées par la lumière polarisée

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Les drosophiles peuvent parcourir plusieurs kilomètres en ligne droite ! Grâce à quoi ? À la lumière polarisée du Soleil, comme le montrent les expériences de deux chercheurs américains. Une capacité commune à de nombreux insectes mais qui s'exprime de différentes manières.

La drosophile, dont le génome d'environ 180 millions de bases a été entièrement séquencé, est un modèle privilégié pour les biologistes. © Peter Weir

Certains animaux semblent avoir un GPS dans la tête. Ils sont capables de se guider grâce à différents éléments de leur environnement, comme la position du Soleil ou un gradient de température. Les mouches ne sont pas en reste. Des chercheurs ont montré que la drosophile peut suivre une trajectoire rectiligne pendant plusieurs kilomètres en s'aidant de la lumière.

Les expériences des chercheurs du CalTech et de l'université de Washington montrent en effet que les drosophiles sont sensibles à la polarisation de la lumière et qu'en son absence, elles perdent leur capacité à s'orienter convenablement. Leurs résultats sont exposés dans Current Biology.

Adaptation de la trajectoire de vol

C'est en faisant subir à des drosophiles (Drosophilia melanogaster) deux séries d'expériences que ce phénomène a été mis en évidence. Dans la première, une mouche cobaye était suspendue dans l'air, attachée à un axe au niveau de l'abdomen, gardant néanmoins la possibilité de voler. Elle pouvait également voir la lumière du Soleil.


Le changement d'orientation de la drosophile (de 90° environ) coïncide avec la rotation de 90° (dans l'autre sens) effectuée par les chercheurs. © John Bender et Michael Dickinson, Université de Washington

Lorsque les scientifiques faisaient pivoter l'axe de 90° toutes les 3 minutes, modifiant alors la trajectoire théorique de vol de l’insecte par rapport au Soleil, ils ont remarqué, grâce à une caméra haute vélocité, que certaines mouches rectifiaient le tir et reprenaient leur direction initiale.

En revanche, quand les biologistes plaçaient autour du diptère un filtre l'empêchant de voir la lumière polarisée, et répétaient leur expérience en faisant pivoter l'axe sur lequel était attaché l'insecte, celui-ci ne reprenait pas sa trajectoire, signe que ses repères n'étaient plus détectables.

La lumière polarisée guide les drosophiles

Les scientifiques affirment que c'est bien la polarisation de la lumière qui guide ces diptères, au regard d'une seconde série expérience. Ils ont pour cela utilisé un appareil permettant de modifier la polarisation de la lumière, provoquant sa rotation de 90°.

En réponse à cette altération, environ 60 % des mouches ont changé la direction de leur vol. Un résultat suffisant pour les chercheurs, qui considèrent que la difficulté de reproduire les conditions d'un environnement naturel explique certainement pourquoi 40 % des cobayes n'ont pas réagi au changement de polarisation.

De nombreux insectes sont capables de maintenir un cap, mais les distances parcourues en vol rectiligne varient au sein de cette classe. Cependant, la région du cerveau impliquée dans la navigation sur de longs trajets est bien conservée selon la communauté scientifique. Une thèse confortée par les études sur la drosophile. Reste à savoir ce qui incite ces diptères à se diriger vers une direction ou une autre...

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