Les poils d'un oeil d'abeille. Crédit :Georgia Tech
Alors que la santé des colonies d'abeilles domestiques vacille et que les chercheurs tentent de trouver des moyens technologiques de polliniser les plantes à l'avenir, une nouvelle étude de Georgia Tech a examiné comment les insectes font leur travail et parviennent à rester propres.
Selon l'étude, une abeille peut transporter jusqu'à 30 pour cent de son poids corporel en pollen en raison de l'espacement stratégique de ses près de trois millions de poils. Les poils recouvrent les yeux et le corps de l'insecte en différentes densités qui permettent un nettoyage et un transport efficaces.
La recherche a révélé que l'espace entre chaque œil est approximativement de la même taille qu'un grain de pollen de pissenlit, qui est généralement collecté par les abeilles. Cela maintient le pollen en suspension au-dessus de l'œil et permet aux membres antérieurs de passer au peigne fin et de collecter les particules. Les jambes sont beaucoup plus poilues et les cheveux sont très denses, cinq fois plus denses que les poils des yeux. Cela aide les jambes à collecter autant de pollen que possible à chaque coup. Une fois les pattes antérieures suffisamment frottées et nettoyées par les autres pattes et la bouche, ils retournent aux yeux et continuent le processus jusqu'à ce que les yeux soient exempts de pollen.
L'équipe de Georgia Tech a attaché des abeilles et utilisé des caméras à haute vitesse pour créer la première étude quantifiée du processus de nettoyage des abeilles. Ils ont observé que les insectes étaient capables d'en retirer jusqu'à 15, 000 particules de leur corps en trois minutes.
"Sans ces poils et leur espacement spécialisé, il serait presque impossible pour une abeille de rester propre, " a déclaré Guillermo Amador, qui a dirigé l'étude tout en poursuivant son doctorat à Georgia Tech en génie mécanique.
Cela était évident lorsqu'Amador et son équipe ont créé une patte d'abeille robotisée pour balayer les yeux couverts de pollen. Quand ils ont recouvert la jambe de cire, le lisse, la jambe glabre a recueilli quatre fois moins de pollen.
Les vidéos à haute vitesse ont également révélé autre chose.
Une abeille est couverte de pollen commercial. Crédits :Candler Hobbs, Géorgie Tech
"Les abeilles ont une routine de nettoyage préprogrammée qui ne varie pas, " dit Marguerite Matherne, un doctorat étudiant à la George W. Woodruff School of Mechanical Engineering. "Même s'ils ne sont pas très sales au départ, les abeilles se frottent toujours les yeux une douzaine de fois, six fois par jambe. Le premier coup est le plus efficace, et ils n'ont jamais à brosser deux fois la même zone de l'œil."
La recherche a également révélé que pollenkitt, le collant, fluide visqueux trouvé à la surface des grains de pollen, est essentiel. Lorsque le fluide a été retiré du pollen pendant les expériences, les abeilles en ont accumulé la moitié.
Une image microscopique des poils des pattes d'une abeille. Crédit :Georgia Tech
"Si nous pouvons commencer à apprendre des pollinisateurs naturels, peut-être pouvons-nous créer des pollinisateurs artificiels pour soulager les abeilles du stress, " a déclaré David Hu, professeur à la Woodruff School of Mechanical Engineering et à la School of Biological Sciences. "Nos résultats peuvent également être utilisés pour créer des conceptions mécaniques qui aident à garder les surfaces micro et nanostructurées propres."
L'étude, "Les poils d'abeilles et le pollenkitt sont essentiels pour la capture et l'élimination du pollen, " est publié dans la revue Bioinspiration et Biomimétique .