La flottabilité

      Nous avons décidé d'étudier trois animaux aux manières de flotter remarquables: la fourmi de feu, le geriss et le grèbe Huppé sur lequel nous avons réalisé une expérience.

 

 

LES FOURMIS DE FEU

 

      La fourmi de feu, Solenopsis invicta est une espèce de fourmi rouge, originaire de l’Amérique du Sud, qui après la seconde guerre mondiale a envahi tout le continent américain. C’est une prédatrice qui dévore tout ce qu’elle rencontre y compris de gros animaux comme les oiseaux, les tortues, qu’ils soient affaiblis, en bonne santé ou bien morts. Elle provoque aussi de nombreux courts-circuits (en raison de son attraction pour les champs électriques), détruit l’agriculture et se reproduit très rapidement. Sa piqûre produit la même douleur qu’une brûlure de cigarette, et peut même entraîner la mort dans certains cas. De ce fait, le but de nombreux États est de réduire leur nombre car c’est une espèce très invasive.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Nous étudions cet insecte puisqu’il a une manière surprenante de flotter sur l’eau : cette fourmi forme un radeau vivant avec l’aide de ses congénères pour échapper aux inondations. C’est une réelle stratégie de survie.

       Afin de réaliser ce radeau, les fourmis de feu créent tout d’abord une étonnante structure. Les fourmis se lient entre elles à l’aide de leurs pattes et de leurs mandibules formant alors une sorte de tricot composé de mailles extrêmement serrées. Cela produit un réseau imperméable et flottant puisque le radeau possède plus de 30 fourmis de feu par centimètre carré ! Les fourmis sont en contact les unes avec les autres en 14 points différents du corps ce qui est beaucoup. De plus les petites fourmis s’intercalent entre les plus grandes pour créer plus de points de connexion. Enfin, chaque fourmi pousse très fort sur ses pattes comme pour s’éloigner le plus possible des autres ce qui crée de nombreuses bulles d’air permettant à la colonie de respirer et de mieux flotter puisque le radeau est composé à 75% d’air. De plus, les fourmis produisent une substance appelée chitine qui est très hydrophobe et elles s’en enduisent, empêchant les fourmis de feu de rentrer en contact avec l’eau et cela permet également de conserver de l’air à l’intérieur du radeau. Les insectes peuvent survivre plusieurs semaines jusqu’à la fin d’une inondation.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Les radeaux de fourmis peuvent avoir de très grandes superficies (même si les petits sont plus favorables pour plus d’efficacité et une meilleure flottabilité puisqu’ils sont plus solides. Comme une inondation est une situation d’urgence elles sont conditionnées pour s’associer de manière rapide. Le radeau composé de milliers de fourmis est prêt en environ une minute. David Hu, chercheur à l’institut de Georgie a nommé cette étrange structure « tissu vivant ». Effectivement, les fourmis forment un matériau unique ! Le réseau de fourmis est en réorganisation permanente afin de faire face à tous les aléas rencontrés : gouttes d’eau, branches…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Dans une de ses expériences Natan Mlot du Georgian Institute of Technology,a placé des boules d’environ 5000 fourmis dans l’eau et ces dernières se sont comportés comme des gouttes de fluide qui se propagent. Seulement quelques instants ont suffit pour que les colonies s’organisent en radeau étendu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Il faut savoir que plus il y a de fourmis plus le radeau est grand ce qui fait que le rapport entre la taille du radeau de fourmis et la charge qu’il comporte reste constant pour assurer la meilleure flottabilité possible.

Enfin le radeau est complètement élastique, l’eau forme une sorte de pellicule sous le radeau due à la chitine produite par les fourmis, ce qui fait que lorsqu’il s’enfonce dans l’eau il ne coule pas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Par exemple lors de l’expérience de Natan Mlot, un appui sur un endroit précis du radeau a été exercé, ce dernier s’est d’abord comporté comme un solide, les fourmis sont d’abord restées dans leur position initiale (celle dans laquelle elles ont été plongées dans l’eau) pour après s’étendre afin de retrouver sa stabilité.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Lors d’une seconde expérience, des scientifiques ont constatés qu’un radeau de fourmis mortes se comportait seulement comme un solide ce qui signifie qu’il est plus vulnérable face aux difficultés de la nature puisqu’il est beaucoup moins stable et qu’il ne se réorganise pas puisque ce n’est plus un tissu vivant (longue durée de l’inondation, obstacles : branches, gouttes d’eau). C’est pourquoi les fourmis mortes d’un réseau sont abandonnées afin de protéger les autres fourmis.

      A l’intérieur du radeau, la reine est placée en lieu sûr c’est-à-dire au centre afin que sa vie ne soit pas mise en danger et qu’elle ne puisse pas entrer en contact avec l’eau. Par contre les ouvrières qui sont très résistantes et peuvent rester sous l’eau longtemps ainsi que les larves qui ont une très bonne flottabilité, quant à elles se placent sur les bords du radeau ou alors sur les parties immergées.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les fourmis de feu sont donc des insectes capables de flotter durablement et efficacement grâce à leur structure bien qu'ils soient des insectes vivants sur la terre !