Imaginez sauter 25 fois la longueur de votre corps en seulement 2,5 secondes. Impossible, droit? Imaginez maintenant faire ce saut sans démarrer en courant, venant juste de sortir du lit… et sans jambes. Bien qu'absolument impossible à concevoir pour les humains, quelques larves d'insectes dans de nombreux ordres, y compris les hyménoptères, Lépidoptères, et les diptères, les vraies mouches, peuvent le faire en utilisant tout leur corps pour se propulser.

Grace Farley, responsable de laboratoire au laboratoire Patek de l'Université Duke et auteur présentateur à la réunion annuelle de la Society of Integrative and Comparative Biology (SICB), explique. "La larve de moucheron (Cecidomyiidae:Asphondylia sp.) est un petit cylindre au corps mou qui ressemble à un petit Cheeto bouffé qui rampe généralement comme un ver de terre." Cependant, les larves de moucherons peuvent également se recroqueviller en forme de boucle, verrouillant leur extrémité antérieure dans une protubérance juste sous leur segment de tête. Une fois circulaire, les larves de moucherons commenceront à se comprimer en raison du gonflement du tiers postérieur du moucheron. Une fois ici, le moucheron pompe probablement du liquide dans cette région postérieure du corps, provoquant l'accumulation de pression hydrostatique. Alors hop ! « Quand le loquet se libère, le tiers postérieur du corps du moucheron sous pression hydrostatique agit comme une patte, en poussant dans le substrat et en lançant le moucheron dans les airs."

Lors de ce saut, une larve de moucheron peut atteindre une vitesse de 0,9 mètre/seconde, accélérer à ~18, 000 mètres/seconde ² , et sauter 20 à 30 fois la longueur de son corps. Par rapport aux autres pulls sans jambes, comme le coléoptère qui accélère à seulement ~400 mètres/seconde ² , les larves de moucherons accélèrent beaucoup plus rapidement que les autres sauteurs. Aussi, la puissance de sortie de ces sauts (~9, 000 Watts/kilogramme comme calcul prudent), démontrer qu'il s'agit d'un mécanisme amplifié en puissance. Cela signifie que la force produite par ces sauts ne peut pas être générée par la seule puissance musculaire, car il dépasse de loin les limites connues du muscle d'insecte (100 Watts/kilogramme) ! Le loquet est un mécanisme clé pour produire cette puissance supplémentaire que nous voyons, car il permet à la pression hydrostatique de s'accumuler et de se relâcher à des échelles de temps beaucoup plus courtes que celles produites par le muscle.

Mais pourquoi font-ils cela ? Nous pensons généralement aux organismes qui se développent dans des espaces confinés, avec peu de place pour se comporter ou se déplacer; alors pourquoi cette capacité phénoménale à sauter aurait-elle évolué ? Certaines réponses peuvent être trouvées en examinant l'histoire de la vie d'espèces de cécidomyie étroitement apparentées. Les cécidomyies se reproduisent en pondant leurs œufs sur les feuilles des plantes. La plante hôte forme une galle autour des larves en développement, fournir une maison relativement sûre. Les larves sont retenues à l'intérieur de la galle jusqu'à ce qu'elles sortent de la galle, tomber par terre, et sautez pour trouver un habitat plus approprié pour la nymphose et la maturation.

Les larves de moucherons en particulier que Farley et al. étudient, cependant, ajouter une autre couche de complexité. L'espèce qu'ils utilisent pour comprendre le comportement de saut n'émerge pas de la galle avant qu'elle ne soit un adulte adulte, une étape à laquelle l'organisme a un plan corporel entièrement différent et ne peut plus sauter. Cela soulève des questions intéressantes sur les raisons pour lesquelles cette espèce particulière a la capacité de sauter si elle passe généralement tout son développement larvaire confiné dans la galle. "Ce comportement pourrait être un retard évolutif", explique Farley. "[Les larves de moucherons] n'ont peut-être plus besoin de ce comportement mais ont toujours la capacité de le faire." Cependant, le mécanisme de ce comportement est très robuste, et il est très probable qu'il serve encore les larves d'une manière ou d'une autre. Cela peut être important en raison du taux élevé de prédation des galles, car la capacité de sauter peut être un moyen d'éviter les prédateurs.

Terriblement, ce mécanisme hydrostatique fonctionne très bien pour les sauts à corps mou et semble être utilisé par de nombreux diptères, Larves d'hyménoptères et de lépidoptères, ainsi que dans les organismes adultes tels que les vers nématodes. Farley est ravi d'élargir notre compréhension des capacités locomotrices des larves, et espère continuer à explorer l'évolution de ce comportement et de ce mécanisme chez de nombreuses espèces.