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Le désert du Sahara est l'un des environnements les plus rudes de la planète, avec des températures torrides dans la journée, que subissent les animaux qui y vivent. Ainsi, la fourmi argentée Cataglyphis bombycina vit dans le Sahara, le Sinaï et des déserts de la péninsule arabique. C'est l'un des organismes vivants les mieux adaptés à de hautes températures.
Alors que la plupart des animaux restent à l'abri de la chaleurchaleur du soleilsoleil le jour, les fourmis argentées choisissent le milieu de la journée pour chercher de la nourriture ; les températures dépassent alors 50 °C. Cette stratégie leur permet d'échapper à leurs prédateurs, comme les lézards, qui évitent ces températures insupportables.
Les fourmis présentent plusieurs adaptations pour les aider à supporter la chaleur extrême : elles ont des pattes plus longues que les autres fourmis, ce qui les tient un peu plus éloignées du sable et leur permet de courir plus vite pour réduire le temps passé à l'extérieur ; elles produisent aussi des protéinesprotéines heat shock avant de sortir du nid ce qui permet à leur organisme de réagir vite à la chaleur soudaine. Mais elles auraient un atout supplémentaire : des poils hors du commun, aux propriétés optiques extraordinaires.
En effet, la face dorsale des ouvrières (thoraxthorax et abdomenabdomen) est recouverte de poils denses qui donnent à la fourmi son aspect argenté et jouent un rôle de thermorégulation. Pour mieux étudier le rôle de ces poils, des chercheurs belges ont récupéré des fourmis dans des dunes de sable d'ErgErg Chebbi, dans le sud-est du Maroc. Ils ont observé ces poils au microscopemicroscope et rasé des fourmis pour les besoins de cette expérience décrite dans la revue PLOS One.
Observation au microscope électronique des stries sur les poils des fourmis argentées. © Willot et al. 2016, PLOS One
Les poils réfléchissent la lumière comme un prisme
Les poils ont une section triangulaire, ce qui en fait des prismes avec comme base un triangle isocèle ayant un angle de 72° et deux angles de 54°. De plus, ils portent des stries microscopiques sur les deux faces du prisme exposées vers l'extérieur : ces stries de 66 nm de profondeur sont séparées de 204 nm et la face du bas n'est pas striée. Ce poil en forme de prisme réfléchit entre 95 et 98 % de l'énergieénergie, ce qui permet un effet miroirmiroir unique dans le monde animal.
Le fait de réfléchir la lumièrelumière permet d'éviter la chaleur mais pourrait aussi servir au camouflage ou à la communication. La forme triangulaire des poils contrastecontraste avec la forme cylindrique typique de la plupart des arthropodes.
Mais l'expérience ne s'arrête pas là : au laboratoire, les chercheurs ont rasé les fourmis. Dans MailOnLine, Quentin Willot, principal auteur de l'article, a expliqué que c'était « une procédure délicate », car les fourmis se débattent quand elles sont capturées « ce qui empêche toute tentative de rasage si elles ne sont pas anesthésiées ». Les fourmis ont donc été endormies avec du dioxyde de carbonedioxyde de carbone puis les poils ont été retirés en utilisant une loupe binoculaire et une lame bien aiguisée : « C'est la même chose que de vous raser le menton : la lame du scalpel doit se déplacer dans la direction opposée à la croissance du cheveu. Cela doit être un mouvementmouvement délicat et doux. » Une fourmi ouvrière était rasée en une heure et environ 40 fourmis ont été rasées pour obtenir sept animaux prêts pour l'expérience.
Les chercheurs ont observé que les poils qui recouvrent la face dorsale de la fourmi réfléchissent environ dix fois plus de lumière que des cuticulescuticules rasées. De plus, les fourmis "poilues" chauffaient moins vite et restaient à une température de 2 °C plus basse.
