Réponse moyenne d'un essaim à un marqueur d'essaim oscillant. (A) Trajectoires (> 40 s de long) des moucherons individuels (chaque couleur correspondant à un moucheron différent) sont individuellement alambiqués mais restent localisés sur le marqueur d'essaim au sol (carré noir). (B) Croquis de notre installation expérimentale. Des essaims se forment à l'intérieur d'un cube en plexiglas mesurant 122 cm de côté et sont photographiés à l'aide de trois caméras montées à l'extérieur de l'enceinte. Le marqueur d'essaim (en gris foncé) est monté sur une platine linéaire (en rouge) qui peut osciller sur une gamme de fréquences et d'amplitudes contrôlées le long de la direction indiquée par les flèches blanches, que nous appelons la direction x. z augmente verticalement à partir du marqueur d'essaim (antiparallèle à la gravité), avec le marqueur lui-même à z =0. Des réservoirs de développement de moucherons (bleu clair) et quatre réseaux de diodes électroluminescentes infrarouges (jaune; les réseaux supplémentaires sur le dessus de l'enceinte ne sont pas représentés) sont également représentés. (C) Position moyenne en phase du centre du marqueur d'essaim X
Une équipe de chercheurs de l'Université de Stanford et de Rothamsted Research, a découvert que les essaims de moucherons ont certains types de propriétés mécaniques et répondent également à un stimulus parfois comme un viscoélastique. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques , le groupe décrit leur étude du comportement des essaims chez une espèce de moucherons et ce qu'ils ont trouvé.
Les moucherons sont une classification non officielle des mouches à deux ailes. Il existe de nombreuses espèces, dont la plupart sont associés à des essaims qui vivent près de l'eau ou des zones marécageuses. Dans ce nouvel effort, les chercheurs voulaient en savoir plus sur les propriétés physiques du comportement d'essaim du point de vue d'un essaim entier, plutôt que les individus qui s'y trouvent. À cette fin, ils ont obtenu une masse de mâle Chironomus riparius , qui sont connus pour essaimer sur un objet donné tel qu'une souche d'arbre dans le cadre de leur rituel d'accouplement - l'essaim permet aux femelles de les trouver à distance. Dans leur laboratoire, les chercheurs ont placé un carré de feutre noir au fond d'un réservoir pour que les moucherons l'utilisent comme objet d'orientation. Lorsque le morceau de feutre a été déplacé, l'essaim y a répondu. Pour tester les réponses de l'essaim, le carré de feutre était attaché à un petit dispositif oscillant.
Les chercheurs rapportent qu'ils se sont concentrés spécifiquement sur la façon dont l'essaim a répondu en tant qu'unité entière à l'objet en mouvement en dessous d'eux. Ils rapportent qu'il s'est comporté en couches, avec ceux les plus proches de l'objet en mouvement répondant plus rapidement que ceux des couches plus éloignées. Les chercheurs suggèrent que cela était probablement dû aux retards de propagation des messages entre les individus. Ils ont également observé des propriétés mécaniques - et parfois l'essaim s'est comporté de manière élastique, tandis qu'à d'autres moments, il se comportait plutôt comme un liquide visqueux - qui, en termes de physique, signifiait qu'il se comportait comme un matériau viscoélastique. Ils ont également constaté que parfois, les propriétés de viscosité ont été surmontées par les propriétés élastiques, ce qui a conduit à un effet d'amortissement observé du mouvement global de l'essaim. Les chercheurs suggèrent que cela a rendu l'essaim plus stable, ce qui permet aux femelles de le trouver plus facilement. Ils suggèrent également que leurs résultats pourraient avoir une certaine pertinence pour les efforts de robotique en essaim.
