Un scanner révèle le monde intérieur et complexe des essaims d’abeilles
Des chercheurs ont découvert des faits uniques sur les abeilles en effectuant des scans détaillés de leurs essaims.
Des chercheurs de l’Université du Colorado à Boulder (CU Boulder) ont utilisé un scanner pour voir ce qui se passe dans le monde des abeilles, plus précisément dans leurs essaims.
Le scanner, également connu sous le nom de tomographie à rayons X, a permis de jeter un regard approfondi sur la vie de ces insectes. L’équipe de recherche a remarqué que les abeilles ne s’agglutinaient pas au hasard, mais qu’elles avaient plutôt de l’ordre, malgré leur cerveau de la taille d’un grain de sable.
La force des abeilles
Les abeilles ont formé des structures en forme de dôme en suivant une règle mathématique complexe, ce que l’équipe a appelé une loi d’échelle. Cette loi stipule que chaque couche supporte un poids égal à son propre poids à la puissance un et demi.
“Cette loi d’échelle signifie que chaque couche finit par utiliser la même quantité de sa force disponible que toutes les autres couches”, a déclaré Olga Shishkov, auteur principal de l’étude et chercheur postdoctoral au laboratoire Peleg de BioFrontiers. Ce principe explique la répartition du poids entre les abeilles. Les chercheurs ont également appris que chaque abeille pouvait porter l’équivalent du poids de 35 autres abeilles en même temps.
L’étude a été publiée dans la revue Scientific Reports.
L’essaim
Les abeilles de l’essaim travaillent ensemble pour former une structure congruente. “Un essaim d’abeilles est un groupe composé d’une reine et de milliers d’ouvrières qui reste à l’extérieur pendant des heures, voire des jours, pendant que les ouvrières cherchent des ruches. L’essaimage est une étape précaire dans la vie d’une colonie d’abeilles domestiques”, mentionne l’étude.
“Si la reine ou un trop grand nombre d’abeilles ouvrières ne parviennent pas à rejoindre leur nouvelle ruche, la colonie entière sera perdue. Les abeilles s’attachent les unes aux autres pour supporter le poids de l’essaim entier et maintenir la cohésion de la colonie”, poursuit l’étude. Par conséquent, la reine et les abeilles ouvrières doivent travailler ensemble pour survivre.
La configuration de l’étude
Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé un nombre différent d’abeilles ouvrières, allant de 3 725 à 9 700 abeilles, et une reine en cage. Ils ont analysé les données de 11 essaims, qui ont fourni 57 scans CT au total. Un éclairage intérieur a été utilisé et, alors que la reine des abeilles en cage était fixée au centre de l’accessoire dans l’étude, les abeilles ouvrières ont formé un essaim autour d’elle.
Diagramme de la configuration du scanner. Scientific Reports/Nature.com
La masse de chaque essaim a été mesurée avant de réaliser les scanners et le nombre d’abeilles dans chaque essaim a été calculé en divisant la masse de l’essaim entier par la masse de chaque abeille.
Les structures sur lesquelles se trouvaient les abeilles étaient suspendues à l’envers et l’équipe faisait tourner les essaims devant une machine à scanner.
Le résultat
Les chercheurs ont réussi à scanner les essaims d’abeilles avec une telle précision qu’ils ont pu distinguer des abeilles individuelles sur le scanner. Les images ont permis à l’équipe de comprendre comment les abeilles ont créé ce qu’ils ont appelé des “superorganismes”. Ils ont également remarqué comment les abeilles peuvent rester au chaud ou au frais dans la grappe.
L’équipe a remarqué que lorsque la ruche était trop peuplée, la reine s’envolait pour trouver un autre endroit où vivre. Souvent, la reine des abeilles emmenait avec elle une partie de son essaim, des milliers d’abeilles ouvrières, pour assurer sa sécurité.
Ces insectes sont également extrêmement flexibles. Lorsque les chercheurs secouaient la ruche pour imiter une rafale de vent, les abeilles s’aplatissaient en une forme de crêpe pour rester stables et immobiles. “Les abeilles savent en quelque sorte comment s’organiser pour maintenir leur stabilité mécanique”, a déclaré Orit Peleg, auteur principal de l’étude et professeur adjoint au BioFrontiers Institute et au département d’informatique de CU Boulder.
Le futur
Les scientifiques espèrent approfondir l’étude des essaims d’abeilles et découvrir des façons uniques d’appliquer la loi d’échelle aux technologies et aux structures. “L’existence de cette loi d’échelle suggère qu’il pourrait y avoir des principes généraux d’organisation pour des structures comme celles-ci que nous ne connaissons pas encore”, a déclaré Kaushik Jayaram, co-auteur de l’étude et professeur adjoint au département d’ingénierie mécanique Paul M. Rady.
Les chercheurs veulent utiliser l’analyse des essaims d’abeilles pour créer un jour des bâtiments plus durables, ou des essaims de robots qui peuvent agir comme les insectes pour la recherche et d’autres innovations.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
