Quiconque est capable de sentir cent molécules de matière dans un mètre cube d'air est un papillon.La
nature est un ingénieur très débrouillard et habile. Chaque chose vivante est unique et incroyable. Une de ces créatures est un papillon. Certaines espèces de papillons sont des organes idéaux du sens chimique, car leur odorat et leur goût, s'ils ne sont pas parfaits, s'en rapprochent.
Pourquoi les odeurs et le goût sont-ils considérés dans le même article? Le fait est que les deux sens sont basés sur des chimiorécepteurs. Seul l'odorat permet de déterminer la présence de certaines substances dans l'air, et le goût est le même, uniquement dans un environnement humide. Chez les papillons, l'odorat fonctionne grâce aux antennes, et le goût grâce aux organes buccaux.
Commençons par l'odeur
Chez la plupart des insectes, la soi-disant sensille olfactive est responsable du sens de l'odorat. Leur forme est le plus souvent conique. Les sensilles sont situées, comme mentionné ci-dessus, sur les antennes. Plus la sensille est grosse, plus l'insecte est sensible aux odeurs.
Par exemple, les abeilles ont environ 6 000 sensilles sur leurs antennes. D'autres insectes peuvent en avoir plus. Chez certaines espèces de papillons, le nombre de sensilles sur une antenne atteint plusieurs milliers. Et dans une espèce comme Antheraea polirhemus, le nombre de sensilles dépasse 60 000.
Micrographie électronique d'une partie des antennes du ver du maïs (Helicoverpa zea Boddie) avec une sensille trichoïde (d'après Lee et Baker, 2008). Source
Sensilla sont associés à des groupes spécialisés de neurones. Il y en a plusieurs dizaines dans chaque groupe. Sensilla - poreux, ils agissent comme des pièges à molécules de substances chimiques. Ceux-ci, pénétrant dans les pores, interagissent avec les processus des neurones qui, à leur tour, envoient un signal électrique au système nerveux. C'est la définition de l'odeur.
( Gullan, Cranston, 2005):
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Beaucoup de gens savent que les papillons mâles, en particulier les papillons nocturnes, ont des antennes en peigne et sentent la présence d'une femelle sur de nombreux kilomètres. Tout cela grâce à l'énorme quantité de sensilles. Les femelles émettent des phéromones et les mâles les attrapent et affluent vers la source. En conséquence, l'héritage peut être laissé par ceux qui ont l'odorat le plus sensible (enfin, ou qui, par une heureuse coïncidence, était le plus proche de tous, ce qui est également logique).
Les entomologistes ont expérimenté à plusieurs reprises les Saturnias. Ainsi, libérés de la fenêtre d'un train en mouvement à des intervalles différents, les papillons mâles ont pu retourner vers la femelle, qui se trouvait jusqu'à 12 km d'eux. Les mâles ont été tagués et environ 26% d'entre eux ont pu trouver l'objet de leur adoration à une distance de 11 km.
On sait que les papillons mâles sont capables de capturer des molécules de phéromones femelles, à une distance de 3 à 6 km. Une espèce comme la poire saturnia (oeil de paon poire) est capable de prouesses de genre encore plus impressionnantes, détectant la présence d'une femelle à 10 km. À l'heure actuelle, la poire saturnia occupe la première place dans la liste des «détecteurs d'odeurs vivantes» parmi les insectes. Les mâles de vers à soie ont besoin de 100 molécules de phéromones par mètre 3 pour trouver une femelle.
D'autres insectes, bien sûr, sentent aussi. Ainsi, les arthropodes herbivores déterminent les plantes qui leur conviennent juste par leur odeur. Parfois, il peut sembler qu'un tel insecte ne fait qu'errer à la recherche de nourriture, mais ce n'est pas le cas - il va à son objectif, mais pas en ligne droite.
Charognards, mouches, moustiques et autres insectes qui nous ravissent déterminent leur nourriture par l'odeur. On sait depuis longtemps que la plupart des insectes sociaux s'identifient également à leur odeur. Si un étranger de la même espèce entre accidentellement dans la colonie, il est chassé ou tué. Eh bien quoi, ça sent mauvais.
Et le goût?
Ici aussi, tout est en ordre - les insectes sont des détecteurs presque idéaux pour la présence de divers produits chimiques dans les liquides et les solides. De plus, leurs organes gustatifs sont situés dans les organes buccaux, sur les antennes, les pattes antérieures (bonjour aux mêmes papillons) ou encore l'ovipositeur. Certes, dans ce dernier cas, il ne s'agit pas vraiment de goût, mais des caractéristiques chimiques du substrat dans lequel les œufs seront pondus.
Quant aux papillons, lorsqu'ils touchent la substance sucrée avec leurs pattes avant, leur trompe réagit immédiatement. À propos, les pieds des papillons ressentent des concentrations de substances beaucoup plus faibles que les humains - ils sont environ 2000 fois plus sensibles. Les scientifiques ont déterminé que les représentants des lépidoptères sont capables de distinguer différentes substances les unes des autres, y compris des solutions très faibles de quinine, de saccharose, etc.
Au cœur des détecteurs de goût se trouvent tous la même sensille, la nature a décidé de ne pas réinventer la roue. Seulement dans ce cas, la sensille a une paroi épaisse et à la base de chacune, il n'y a pas plusieurs dizaines, mais 3 à 5 neurones. Dans de rares cas, leur nombre atteint 50 - c'est pour quelques espèces de dégustation. Le principe de fonctionnement est le même ici: à travers les pores, le produit chimique pénètre jusqu'au sommet du neurone et interagit avec lui.
Fait intéressant, dans de nombreux cas, les neurones situés à la base de la sensille gustative sont hautement spécialisés. Un exemple est la mouche Phormiaregina, dans laquelle les groupes de neurones se composent de seulement trois éléments. Mais alors un neurone - tactile, le second - détermine le goût sucré, le troisième - salé. Tout ce dont une mouche a besoin, c'est de la nourriture sucrée, elle n'a donc pas besoin de définir plus de goûts.
Mais chez d'autres insectes, par exemple les abeilles, les neurones sont plus fonctionnels. Ils peuvent définir tous les goûts - sucré et salé, acide ou amer. La sensibilité de la plupart des insectes au goût est à peu près la même ou légèrement supérieure ou inférieure à celle des humains. Tous les mêmes papillons se sont distingués ici.
Est-ce là que les superpuissances des papillons s'arrêtent?
Non, ils sont toujours capables de distinguer le rayonnement infrarouge et d'entendre les ultrasons. Quant à la première capacité, elle leur donne la possibilité de trouver des fleurs dans l'obscurité totale ou d'identifier un partenaire.
Mais l'échographie est un outil évolutif forcé. Le «sondeur ultrasonique» permet aux papillons d'éviter les chauves-souris, en entendant les sons qu'ils émettent. De plus, certains papillons utilisent l'écholocalisation d'une manière ou d'une autre pour s'orienter dans l'espace. Pour autant que l'on sache, ils n'émettent pas d'ultrasons, mais sont guidés par des sons réfléchis. Cette capacité leur permet d'éviter les obstacles.
