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Hyménoptères Ailes Hamules


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Hyménoptères  Ailes  Hamules

 

Quand on regarde  les abeilles  voler on est  surpris par la vitesse  de battement  des ailes  que l’œil  ne peut pas suivre. Il ne perçoit qu’une zone visuelle instable

 

Comment  les  deux  parties de l’ aile  peuvent rester unies  à un telle vitesse de battement  - comment  obtenir  une harmonie de battement ?

Les hyménoptères sont caractérisés par

deux paires d'ailes membraneuses reliées l'une à l'autre par un système de couplage,

les ailes antérieures sont plus larges que les postérieures,

 

 Un  schéma  pour  se rendre compte de la situation:

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En rouge la zone de fixation des hamules

 

Les ailes  des hyménoptères  sont  faites  par deux ailes : une aile  antérieure importante et membraneuse  et une aile postérieure plus petite   .

 

La vitesse de battement des ailes d’une abeille est de  200 / 240 battements d’ailes à la seconde ce qui lui assure une  vitesse de vol de  30 km/h

Or se pose un problème technique : les ailes antérieures et  postérieures ne sont pas  fixées  au même endroit sur le thorax.et chez l’abeille seule  les ailes antérieures sont mobiles.

 

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Pour synchroniser les deux ailes avec  un battement d’une telle vitesse la nature  a mis  au point  un système d’accroche.

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A – Gouttière alaire de l’aile  antérieure.

B – Bord antérieur  de l’aile postérieure.

C – Crochets ou hamules.

 

Cette organisation  est retrouvée  chez  tous les hymenoptéres.

Les frelons :

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Détails au X 200.

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Les guêpes :

Les deux ailes en  position accrochées (qui est la position permanente chez les guêpes

 

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Bord supérieur de l’aile postérieure isolée.

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Les bourdons :   

 

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En comparaison le  battement des ailes de papillon  ne dépasse  pas  les 10 –15 battements  par seconde  , le plus  rapide  qui est le Moro-sphinx  a les ailes qui battent à 80 battements  par seconde.

Or le système de fixation  chez le papillon n’existe  pas.

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Il faut  donc penser que l’apparition des crochets  correspond  à une modification  de l’architecture des poils.

Dans le thorax, seul le mésothorax est bien développé, en liaison avec le grand développement des muscles alaires de la première paire d'ailes, seules motrices. La seconde paire d'ailes, passives, est  accrochée aux ailes antérieures par une rangée de crochets (ou hamules). Chez les guêpes, les deux paires d'ailes sont constamment unies entre elles et se plient en éventail sur le dos. Il n'en est pas ainsi chez les autres Hyménoptères (l'abeille notamment) chez lesquels les deux paires d'ailes se décrochent au repos. Si l'on supprime les hamules, le vol n'est pas modifié, mais l'atterrissage est rendu difficile : l'insecte roule sur lui-même au moment où il se pose (E. Rabaud, L. Cuénot). Référence 1

( si l’ un d’ entre vous  trouve  un sphinx du troène  il serait intéressant de regarder  le  bord antérieur de l’ aile postérieure. )

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Le vol  des  hyménoptères

En raison de leur système de vol  les insectes  ne devraient pas  pouvoir voler  .Ils n’ utilisent pas  de système   de portance que  crée  l’ aile  des avions ou des oiseaux .

En fait  ils utilisent  un système  de portance  très différent qui est longtemps  resté mystérieux

Le premier de ces effets s’appelle le décrochage retardé.  Avec des angles d’attaque de 25 à 45°, les ailes des insectes devraient provoquer un décrochage. Mais  ce qu’ont constaté les chercheurs, c’est que pour les insectes, ce décrochage n’a pas le temps de se produire complètement, et c’est même lui qui les aide à obtenir leur portance

. Il s’agit en fait d’un phénomène qui était apparemment connu pour les avions depuis les années 30. Quand un décrochage se produit, un tourbillon se forme au bord de l’aile et très rapidement se détache, provoquant la perte de portance. Mais pendant un court instant, l’air mis en mouvement rapide par le tourbillon provoque une dépression transitoire qui fournit un petit bonus de portance.

Pour un avion, il est impossible d’exploiter ce phénomène car il est trop rapide, mais à l’échelle de l’insecte, cela fonctionne grâce à la fréquence de battement de ses ailes. En gros en se mettant en permanence en situation de décrochage, l’insecte arrive à collecter tous ces petits bonus de portance, ce qui lui permet de se maintenir en l’air.

Une excellente description  du processus  est étudiée  sur le site (dont le texte ci-dessus est extrait). Référence 2.

La fréquence des battements.

C'est  parmi les moucherons du genre Forcipomyia, selon Sotavalta (1947), que l'on trouve les fréquences de battement les plus élevées : en utilisant un oscillateur électrique et en effectuant une analyse acoustique de ces moucherons, ce chercheur polonais a déterminé que la fréquence de leurs battements d'ailes pouvait atteindre 1046 Hz, soit plus de 1129 battements par seconde ! Ces diptères de la famille des Ceratopogonidae sont donc non seulement les détenteurs du record de fréquence de battement d'ailes au sein du monde des insectes, mais également de tous les êtres vivants Ref 3

Références

1 https://www.universalis.fr/encyclopedie/hymenopteres/1-caracteres-anatomiques/

2 https://scienceetonnante.com/2014/05/12/comment-les-insectes-font-ils-pour-voler/

3 https://www.insecte.org/forum/viewtopic.php?t=86747

 

              Dominique.

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