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    Utiliser les mathématiques et la mécanique pour expliquer comment les coquilles de bivalves s'emboîtent si bien

    Imbrication parfaite des deux valves chez le brachiopode fossile Kutchirhynchia obsoleta. Crédit :Régis Chirat

    En utilisant les mathématiques et la mécanique, un trio de chercheurs, deux de l'Université d'Oxford, l'autre l'Université de Lyon, en ont appris davantage sur la façon dont les coquilles de bivalves s'emboîtent si bien. Dans leur article publié en Actes de l'Académie nationale des sciences , Derek Moulton, Alain Goriely et Régis Chirat décrivent leur approche pour comprendre le mécanisme d'emboîtement des coquilles de bivalves.

    Beaucoup de gens qui ont manipulé une créature bivalve, comme une palourde ou une huître, se sont émerveillés de la façon dont les coques supérieure et inférieure s'emboîtent parfaitement. Les chercheurs avec ce nouvel effort ont noté que de telles coquilles bien ajustées ont évolué en deux phylums à partir d'un ancêtre commun. Ils ont également noté que même les irrégularités, naturelle ou suite à une blessure, n'empêchent généralement pas les coquilles de se fermer parfaitement et cela fonctionne aussi bien chez les bivalves à bords plats ou ondulés. Les chercheurs ont également noté que l'alignement presque parfait des caractéristiques des bords se produit malgré la formation des deux bords à partir de deux lobes distincts du manteau.

    Pour expliquer comment un tel alignement presque parfait se produit chez les bivalves, les chercheurs ont créé un modèle mathématique du processus de croissance de la coquille. Ils ont commencé par remarquer que les bords des coquilles de bivalves se développent tout au long de la vie de la créature. Mais ils ont également noté qu'avec les deux groupes, les coquilles sont progressivement sécrétées par un manteau, un mince organe semblable à une membrane. Ils ont en outre noté que le manteau sécrète une couche molle qui sert de matrice pour la formation de la coquille de carbonate de calcium.

    Ils ont ensuite pris en considération la géométrie des demi-coques et la mécanique impliquée lors de leur assemblage, et les contraintes qui s'y rattachent. Ils ont utilisé de tels facteurs pour développer un modèle qui montrait comment de telles coquilles parfaitement assorties pouvaient apparaître. La raison pour laquelle les bords de certaines espèces sont ondulés est que le manteau pousse à un rythme plus rapide que le bord de la coquille, entraînant un flambage. Le motif imbriqué qui émerge, ils ont trouvé, est contraint par les forces des coques lorsqu'elles sont fermées.

    Une coque bivalve simulée suivant la formulation du modèle présente un emboîtement parfait. Crédit :Derek E. Moulton

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