Dans le cadre d'une récente étude, les scientifiques ont découvert une propriété des plus surprenantes et insoupçonnée dans la trompe des éléphants.
Une nouvelle étude révèle que les poils sensoriels de la trompe d'un éléphant possèdent une architecture unique plus rigides à la base et plus souples à l'extrémité qui lui octroie des capacités unique s'agissant de manipuler des objets comme une cacahuète, mais qui va au-delà de cela.
Une trompe des éléphants qui porte bien son nom
Il existe des scènes qui semblent impossibles : un éléphant soulevant délicatement un objet sans le casser ; un autre explorant l’intérieur d’un tronc d’arbre creux sans même regarder ; un éléphanteau se frottant doucement contre sa mère dans un geste qui est presque un murmure tactile. Pendant des décennies, la science a expliqué ces prouesses par la musculature extraordinaire de la trompe. Mais nous savons maintenant qu’il y a plus que cela.
Une étude publiée dans la revue Science s'intéresse à un élément presque invisible de la trompe de l'éléphant : les quelque mille poils sensoriels – ou vibrisses – qui la recouvrent, en tout cas lorsqu'on parle de l'éléphant d'Asie. Loin d'être de simples « moustaches », ces filaments de kératine sont en réalité des organes tactiles hautement spécialisés. Leur fonctionnement est unique parmi les mammifères qui peuplent notre monde actuel.
Les éléphants ne sont pas réputés pour leur vue perçante. Leur peau est épaisse et leur environnement, souvent poussiéreux ou boisé, ne se prête pas à l'exploration visuelle. Leur monde est donc principalement olfactif, auditif et, surtout, tactile. La trompe – fruit de l'évolution, fusion de la lèvre supérieure et du nez – est le centre névralgique de cette expérience sensorielle, comme l'a démontrée une récente étude menée par le Département d'intelligence haptique de l'Institut Max Planck.
Une petite merveille de l'ingénierie biologique
La surprise survient lorsqu'on analyse la structure de ces poils recouvrant la trompe d'un éléphant d'Asie. Les images obtenues par microtomographie à rayons X et microscopie électronique révèlent que ces poils, ou vibrisses, ont une section transversale aplatie, plus proche d'un brin d'herbe que d'un cylindre. Cette forme leur permet de se courber plus facilement dans certaines directions, notamment celles alignées avec l'axe d'extension de la trompe.
La principale révélation de cette étude n'est cependant pas d'ordre géométrique, mais mécanique. Grâce à une technique de nano-indentation, qui consiste à appliquer une pression en différents points de la tige de la vibrisse à l'aide d'une pointe de diamant microscopique, les chercheurs ont constaté que sa rigidité n'est pas constante.
La base de ces poils recouvrant la trompe de l'éléphant, dans la peau, présente une dureté comparable à celle du plastique rigide. En se rapprochant de la pointe, le matériau devient progressivement plus souple, pour finalement atteindre une élasticité similaire à celle du caoutchouc mou. La différence de rigidité entre les deux extrémités peut être jusqu'à 40 fois supérieure.
Ce « gradient fonctionnel » transforme chaque vibrisse en un capteur intégrant des informations. Lorsqu'un objet touche l'extrémité de la vibrisse, la sensation mécanique perçue est différente de celle ressentie si le contact avait lieu plus près de la base. Sans bouger activement les vibrisses de sa trompe, l'éléphant peut déduire le lieu du contact simplement à partir de la qualité du signal transmis, ce qui lui permet donc « voir » par le toucher et d'ainsi dresser une sorte de « carte tactile » de ce qui l'entoure.
Source : Science.org