Des structures uniques donnent aux poissons la capacité d'adhérer avec ténacité à une variété de surfaces sous l'eau.

Introduction

Alors que l'énorme masse d'un grand requin blanc traverse l'océan à toute vitesse, une seule vague de sa queue le propulse plusieurs fois la longueur du corps du petit poisson accroché à son ventre. Ces passagers, appelés rémoras, se déplacent à une vitesse relative, dépensant très peu d'énergie lorsqu'ils sont transportés de festin en festin.

Les rémoras se nourrissent de restes de nourriture déchiquetés par leurs hôtes qui chassent activement et de parasites nuisibles sur la peau de leurs hôtes. Ce service fait partie de ce qui rend l'arrangement utile aux plus gros animaux. En prenant un tour, les rémoras augmentent également leurs chances de reproduction, car un bon hôte est un excellent endroit pour trouver un compagnon.

Toute cette activité nécessite de pouvoir s'accrocher étroitement et efficacement, mais aussi de se détacher à volonté pour manger, s'accoupler, et autres activités. Alors, comment font-ils ?

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Remora utilise ses ventouses pour attraper un tour gratuit de requins et d'autres nageurs puissants plus grands qu'eux.

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Dessin d'un rémora du livre de 1877 "Histoire des poissons des îles britanniques"

Remoras attached to a green sea turtle.
Image: Andy Blackledge / Creative Commons / CC BY - Creative Commons Attribution seul

Les Remoras sont de faibles nageurs, et ils se déplacent donc en auto-stop sur un assortiment d'animaux marins plus gros, notamment des requins, des baleines, des dauphins, des raies et des tortues.

Remoras attached to a green sea turtle.
Image: Andy Blackledge / Creative Commons / CC BY - Creative Commons Attribution seul

Les rémoras s'attachent parfois à des objets non vivants, y compris des coques de bateaux, pour attraper des manèges gratuits. (Ici, ils ne se fixent pas via le disque d'aspiration au sommet de leur tête, mais reposent simplement sur une épave).

La stratégie

L'adhérence d'un remora découle d'une structure unique de disque d'aspiration sur le dessus de sa tête plate. Le bord extérieur du disque est entouré d'un ovale de tissu mou et charnu. Cette lèvre entre en contact avec la surface d'un hôte, qu'il s'agisse d'un requin à peau rugueuse ou d'un dauphin lisse. La lèvre se conforme étroitement à la surface et commence à créer un joint étanche. L'eau est pompée hors de la cavité intérieure pour créer une différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur du joint. Une pression d'eau plus élevée à l'extérieur pousse plus fort contre le joint. C'est l'aspiration de base qui maintient le remora en place.

Mais un examen plus approfondi du tissu charnu révèle une caractéristique de renforcement supplémentaire. Juste sous la surface du tissu se trouve une couche densément remplie de fibres de collagène longues, fines et alignées verticalement, une qui est à la fois solide et élastique. Les fibres se compriment facilement mais résistent à l'étirement et à la rupture. Ces propriétés aident la lèvre à maximiser le contact avec les surfaces pour protéger le joint. Ils empêchent également la lèvre de ramper ou de glisser facilement lorsque l'hôte d'un remora accélère ou change soudainement de direction.

L'intérieur du disque est tapissé de 10 à 30 couches minces et plates de tissu, alignées en deux colonnes de rangées parallèles, comme les rames d'une galère romaine ou les crêtes sur le toit de votre bouche. Celles-ci sont appelées lamelles, et les rémoras peuvent les soulever pour établir plus de contact avec leurs hôtes et améliorer la succion.

Les lamelles sont incrustées de nombreuses rangées de structures minérales épineuses appelées spinules, chacune mesurant quelques millimètres de haut. Les rémoras positionnent leurs lamelles de manière à ce que les spinules s'agrippent aux minuscules crevasses à la surface de l'hôte. Cela génère des frottements qui dissuadent le glissement. Les spinules ont une variété d'extrémités de pointe, augmentant la probabilité qu'au moins certaines spinules soient formées de manière appropriée pour gagner en traction sur la surface particulière disponible à ce moment-là.

La libération des lamelles permet alors aux remoras de se détacher quand et où ils le souhaitent.

Le potentiel

Les pêcheurs de tous les tropiques ont fait usage de cette capacité d'aspiration. Ils attrapent et attachent des rémoras, puis les placent dans l'eau près de proies plus grosses. Lorsque les rémoras s'attachent, les pêcheurs les enroulent ensemble.

Au-delà de cette utilisation directe, la structure du disque d'aspiration de remoras offre des plans pour un Saint Graal d'ingénierie : trouver un moyen de faire adhérer les choses rapidement, de manière fiable et réversible, en particulier dans les environnements aqueux. Les recherches en cours sur les disques remora pourraient conduire à de nouvelles technologies et à des adhésifs non toxiques, imperméables et facilement amovibles qui peuvent être utilisés sur la construction, les vêtements, les équipements de plein air et les emballages de boissons, par exemple.

Les scientifiques ont déjà conçu des dispositifs robotiques sous-marins inspirés du remora qui leur permettent de faire de l'auto-stop efficacement, réduisant leurs besoins énergétiques et prolongeant leur capacité à rester sous l'eau. Des dispositifs similaires pourraient aboutir à des balises sans danger pour observer les animaux marins et conduire à des percées dans les connaissances sur l'océan.

Des dessins historiques montrent comment les puissants disques d'aspiration des remoras étaient utilisés pour pêcher les tortues en les tirant avec une ligne attachée aux queues des remoras. La figure 11 montre un disque remora soulevant un godet de 24 livres.

Vidéo

Les scientifiques ont conçu des dispositifs robotiques sous-marins inspirés du remora qui leur permettent de faire de l'auto-stop efficacement, réduisant leurs besoins énergétiques et prolongeant leur capacité à rester sous l'eau.

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Dernière mise à jour le 23 juillet 2019