Les lépidoptères ont de nombreuses façons d’être transparents –

De nombreux organismes aquatiques, y compris les gelées et les poissons, sont transparents. Mais les ailes transparentes de papillon et de mite sont si saisissantes que le simple fait d’en apercevoir un amène généralement un humain à se précipiter vers un appareil photo ou au moins à le signaler à ses amis. Ces ailes de papillon énigmatiques et transparentes n’ont pas été étudiées de manière approfondie.

Doris Gomez et Marianne Elias (Centre National de la Recherche Scientifique) ont décidé de changer cela. La semaine dernière, avec une équipe multidisciplinaire d’écologistes, de biologistes et de physiciens, ils ont publié une enquête massive sur l’optique et les implications écologiques des mites et des papillons aux ailes transparentes dans le journal de l’Ecological Society of America. Monographies écologiques. Ils ont découvert que la transparence a évolué plus d’une fois chez les lépidoptères et qu’il existe de nombreuses façons d’être transparent.

Gomez, une écologiste qui a étudié la physique et les aspects écologiques de l’irisation des ailes de colibris et d’autres colorations d’oiseaux, a été intriguée par ces papillons et papillons dits « à ailes de verre » lorsqu’elle a rencontré Elias, un biologiste évolutionniste qui a travaillé sur l’écologie et l’évolution des papillons tropicaux Ithomiini, qui ont des ailes transparentes. Gomez a été surpris de constater que presque rien n’avait été écrit sur la transparence chez les lépidoptères, ni chez aucun autre animal terrestre.

“Cet article est une percée parce que tout ce qui a été connu jusqu’à présent sur la transparence concernait les organismes aquatiques”, a déclaré Gomez. “La transparence est si rare chez les organismes terrestres que les gens n’ont jamais pris la peine de l’étudier de manière approfondie.”

Elle et son équipe ont analysé 123 espèces de lépidoptères à partir d’échantillons de la collection du Muséum français d’histoire naturelle. Ils ont trouvé des espèces transparentes, ou « ailes claires », dans 31 des 124 familles. Mais toutes les espèces n’accomplissent pas la transparence de la même manière. Ils ont examiné dans quelle mesure la transparence affecte la thermorégulation et offre une protection contre les rayons ultraviolets.

De nombreux insectes, y compris les guêpes, les mouches et les libellules, ont des ailes claires. Leurs ailes sont constituées d’une membrane transparente en chitine. Les ailes des papillons et des papillons de nuit sont constituées du même type de membrane transparente, mais dans la plupart des cas, les papillons et les papillons ont des écailles opaques obscurcissant la membrane. Les écailles sont responsables de leurs motifs et de leur coloration fascinants.

Gomez et son équipe ont découvert que les espèces de clearwing ont un certain nombre de façons de rendre leurs ailes transparentes. Certains papillons et papillons transparents n’ont pas du tout d’écailles sur leurs ailes, laissant transparaître la membrane de chitine. De nombreuses autres espèces ont des écailles, qui peuvent être transparentes, dressées, étroites ou ressemblant à des poils, laissant passer la lumière à travers l’aile.

Les physiciens ont étudié des cas de transparence dans des espèces ou des genres individuels, dans l’espoir de comprendre la physique de la façon d’adapter les concepts biologiques pour rendre les personnes, les véhicules et même les structures invisibles ou transparentes. Mais jusqu’à présent, personne n’avait apprécié la richesse des approches que les lépidoptères peuvent adopter pour atteindre la transparence, ni le fait qu’elle ait évolué plusieurs fois dans différents groupes.

“Il s’agit de la première analyse comparative des ailes de papillon transparentes”, a déclaré Elias. “Ce qui est remarquable, c’est que la transparence a évolué plusieurs fois de manière indépendante. Mais la façon dont les ailes deviennent transparentes peut être radicalement différente, des écailles transparentes très compactes à la simple absence d’écailles, en passant par la réduction de la taille et de la densité. être transparent. Nous ne savons pas pourquoi cette diversité existe.

Dans certains cas, différentes stratégies conduisent au même niveau de transparence, laissant les chercheurs se demander pourquoi une telle diversité existe. Ils théorisent que la transparence peut être bénéfique de différentes manières pour différentes espèces, notamment en tant que camouflage ou pour imiter les guêpes et les abeilles. La transparence semble également aider les mites et les papillons à réguler leur température corporelle, mais ne les protège pas des rayons UV.

Gomez, qui a la passion de travailler avec des scientifiques d’autres disciplines, a inclus des physiciens dans l’étude pour explorer les propriétés optiques des ailes, y compris discerner ce que les oiseaux, leurs prédateurs potentiels, voient lorsqu’ils regardent un papillon transparent. Ils ont découvert que plus une aile peut traverser de lumière, c’est-à-dire plus elle est transparente, moins le papillon est visible pour les prédateurs. La transparence agit comme le camouflage ultime.

Comme les papillons eux-mêmes, les résultats sont convaincants. Cependant, les scientifiques soulignent que l’étude a soulevé plus de questions et de pistes d’exploration pour continuer à découvrir le rôle évolutif et les implications écologiques de la transparence.

“Les papillons sont des organismes si emblématiques”, a déclaré Gomez. “Ils sont si merveilleux à étudier. J’aime étudier des concepts complexes, comme l’irisation et la transparence, car il y a tellement de choses à explorer – et il est si facile d’enthousiasmer tout le monde à leur sujet.”