Ученые разоблачили «телепортацию» коллембол: за 1,7 миллисекунды насекомые совершают ускорение в 1938 м/с²

- Des collemboles, minuscules arthropodes, semblent se téléporter en raison de leur capacité à sauter à grande vitesse. - Leur saut, mesuré à 1,7 milliseconde, atteint une accélération de 1 938 m/s² et des rotations pouvant aller jusqu’à 369 par seconde. - Ce phénomène, observé grâce à des caméras haute vitesse, est dû à un système mécanique efficace, pas à une téléportation réelle. La scène, devenue virale sur les réseaux sociaux, montre un comportement bien réel : celui de certains collemboles, de minuscules arthropodes capables de se propulser dans les airs à une vitesse qui dépasse largement ce que nos yeux peuvent facilement suivre. Et si ces animaux donnent une impression de téléportation, ce n’est pas uniquement parce qu’ils sont petits. Leur saut est tout simplement extrêmement rapide. Une étude publiée en août 2024 dans la revue Integrative Organismal Biology a permis de décortiquer ce mécanisme chez le collembole globulaire Dicyrtomina minuta. Les chercheurs ont notamment découvert une combinaison assez spectaculaire : une accélération fulgurante, une rotation arrière à plusieurs centaines de tours par seconde et un système mécanique particulièrement efficace. Un animal minuscule qui disparaît presque instantanément Les collemboles sont des arthropodes très communs, même si la plupart passent complètement inaperçus. Ils vivent notamment dans les sols, la litière, le bois en décomposition ou encore à la surface de certains milieux humides. Ils ne sont pas des insectes, mais appartiennent eux aussi au vaste groupe des hexapodes. Certaines espèces ont toutefois développé une capacité de fuite assez spectaculaire. Sous leur abdomen se trouve une structure appelée furca, ou furcula, une sorte de petite fourche repliée sous le corps au repos. Lorsqu’un collembole est dérangé, cette structure se déploie brutalement. Elle prend appui sur le sol et propulse l’animal dans les airs. Le mécanisme fonctionne selon le principe d’un système à ressort, l’énergie est stockée avant le saut puis libérée très rapidement. Chez Dicyrtomina minuta, l’étude menée par Adrian Smith et Jacob S. Harrison a permis de mesurer précisément cette séquence. Le décollage ne dure en moyenne que 1,7 milliseconde. L’animal atteint alors une vitesse d’environ 1 mètre par seconde, avec une accélération maximale mesurée à 1 938 m/s². Cela représente près de 198 fois l’accélération de la pesanteur terrestre. À cette échelle, les chiffres deviennent assez difficiles à imaginer. Mais le plus impressionnant n’est peut-être même pas l’accélération, c’est ce qui se passe ensuite. Jusqu’à 369 rotations par seconde Une fois dans les airs, le collembole ne se contente pas de partir en ligne droite. Il effectue un véritable salto arrière. Les chercheurs ont mesuré une vitesse de rotation moyenne de 282,2 tours par seconde, avec un maximum de 368,7 tours par seconde. Autrement dit, pendant certaines phases du saut, l’animal tourne presque 370 fois sur lui-même chaque seconde. À l’échelle humaine, cela paraît complètement disproportionné. Mais pour ce petit arthropode, cette rotation fait partie intégrante du mouvement provoqué par le déploiement de la furca. Et le déplacement n’est pas ridicule non plus, car malgré un corps qui mesure seulement 1 à 2 millimètres, les spécimens étudiés ont pu parcourir jusqu’à 102 millimètres horizontalement et 62 millimètres verticalement lors d’un saut. Le collembole peut donc parcourir plusieurs dizaines de fois la longueur de son propre corps en une seule impulsion. C’est précisément cette combinaison qui donne aux vidéos leur aspect presque irréel : le corps est minuscule, le décollage se produit en quelques millièmes de seconde et l’animal commence immédiatement à tourner. À vitesse normale, il n’y a tout simplement pas assez d’images exploitables pour suivre facilement chacune des étapes du mouvement. Une caméra indispensable pour comprendre le phénomène Pour observer ce genre de mouvement, une caméra classique ne suffit évidemment pas. Adrian Smith utilise notamment des caméras à très haute vitesse pour décomposer les sauts image par image. La caméra Phantom TMX 7510 utilisée dans certaines de ses séquences peut filmer à plusieurs dizaines de milliers d’images par seconde. Une séquence consacrée aux collemboles a ainsi été enregistrée à 76 335 images par seconde, avant d’être fortement ralentie pour rendre le mouvement observable. Il faut toutefois éviter de mélanger ces images avec toutes les mesures de l’étude scientifique de 2024 car les expériences quantitatives décrites dans l’article ont notamment été réalisées avec une autre caméra haute vitesse, et les différentes séquences servent à documenter des aspects complémentaires du saut. C’est justement grâce à ces images ralenties que l’on comprend pourquoi l’animal semble disparaître. Il ne se téléporte évidemment pas, mais iIl effectue un mouvement parfaitement mécanique, mais tellement rapide qu’il devient quasiment impossible à suivre à l’œil nu. Une fourche qui agit comme un ressort Le fonctionnement de la furca est particulièrement intéressant. Repliée sous l’abdomen, elle est maintenue en position jusqu’au déclenchement du saut. Lorsqu’elle se libère, elle se déploie très rapidement et exerce une force contre le sol. Chez Dicyrtomina minuta, les chercheurs estiment que les muscles associés au quatrième segment abdominal contribuent à déformer certaines structures qui emmagasinent l’énergie nécessaire au saut. La mécanique relève donc d’un système de ressort déclenché brutalement, plutôt que d’une simple contraction musculaire capable de propulser directement le corps à cette vitesse. C’est un point important, car certaines descriptions de ce phénomène attribuent directement la performance à la résiline, une protéine élastique présente chez plusieurs arthropodes. La réalité est plus nuancée puisque les travaux sur l’anatomie de l’appareil de saut des collemboles ont bien étudié les propriétés élastiques de leurs structures, mais l’étude de 2024 ne permet pas d’affirmer simplement que la résiline serait responsable à elle seule de la performance ou que le système restituerait « presque toute » l’énergie sans pertes. Le principe général est en revanche bien établi : l’animal accumule de l’énergie avant de la libérer extrêmement rapidement. Et l’atterrissage dans tout ça ? Le décollage est spectaculaire, mais l’atterrissage est presque aussi intéressant, les chercheurs ont en effet identifié deux stratégies chez Dicyrtomina minuta. Dans certains cas, l’animal retombe de manière assez chaotique. Il touche le sol, rebondit plusieurs fois et finit par s’immobiliser. Mais dans la majorité des séquences observées, il utilise une autre technique. Le collembole possède sous son abdomen un petit appendice appelé collophore. Cette structure, qui joue notamment un rôle dans l’adhérence et le maintien de l’animal, peut se fixer à la surface au moment de l’atterrissage. Le résultat est étonnant car au lieu de continuer à rebondir, le collembole s’ancre immédiatement et peut se remettre sur ses pattes. Sur les 14 séquences d’atterrissage analysées, cette stratégie d’ancrage par le collophore a été observée dans 10 cas. Une solution plutôt pratique quand on vient de réaliser un salto arrière à près de 400 rotations par seconde ! Une prouesse qui n’a rien d’un montage vidéo La vidéo virale donne donc bien l’impression d’une créature qui se téléporte, mais le phénomène n’a rien de mystérieux. Il faut toutefois faire une distinction importante. L’animal visible dans une vidéo virale et l’espèce étudiée dans l’article scientifique ne doivent pas automatiquement être considérés comme le même spécimen ou la même espèce. L’étude d’Adrian Smith porte précisément sur Dicyrtomina minuta, un collembole globulaire, tandis que les images virales récentes montrent de minuscules collemboles roses identifiés plus largement comme des springtails. En revanche, le comportement observé appartient bien à la même grande famille de prouesses mécaniques, ces petits arthropodes utilisent leur furca pour se propulser brutalement dans les airs. Et la science a désormais une idée très précise de ce qui se passe pendant ce minuscule instant. Un saut de moins de deux millisecondes, une accélération proche de 200 G, plusieurs centaines de rotations par seconde et un animal qui peut parcourir plus de dix centimètres alors qu’il ne mesure que quelques millimètres. Vu à l’œil nu, cela ressemble à une téléportation. Vu avec une caméra capable de filmer des dizaines de milliers d’images par seconde, c’est surtout l’un des mouvements les plus extravagants du monde animal à cette échelle.