Retour vers Tout bêtes

[-].ACCUEIL.

[-].INTRODUCTION.

[I].DE L'ARAIGNEE A LA SOIE.

A).De l’araignée a l’épeire

B).Les organes producteurs de soie

C).Le fil et ses propriétés

A).On se fait une toile ?

B). Modélisation mathématique ?

C).Les toiles en quelques chiffres...

A).Un piège infaillible

B).Une toile nuptiale...

C).L’épeire : une araignée écolo!

C).Le fil et ses propriétés

Notre petite araignée fabrique-t-elle un ou des fils ?

On sait que le type de soie utilisé par les araignées diffère selon les espèces, mais le type de soie diffère aussi pour une même araignée. En effet une même araignée possède plusieurs types de glandes sérigènes donc à l’arrivée différents types de fil, aux propriétés (caractéristiques) différentes et donc aux utilités diverses.

On a par exemple chez l’épeire 4 glandes sérigènes différentes (voir schéma ci-dessous) :
- les glandes ampullacées fournissant les fils de soutien de la toile
- les glandes aciniformes fournissant la soie servant à emmailloter les proies
- les glandes puriformes fournissant la sécrétion adhésive de la spirale de la toile
- les glandes tubiliformes servant à construire le cocon.

coupe de l’abdomen de l’épeire fasciée présentant la diversité des glandes sérigènes

 

Certaines ont par exemple un fil de capture collant d'autre un fil de capture criblé : dans ce cas là, le fil agit selon le principe de la « bande velcro » : Il s'agit d'un fil qui, vu au microscope, est constitué d'un axe central entouré d'un second fil, en forme de ressort. Ces deux fils sont eux-mêmes pris dans un réseau dense de filaments extrêmement fins et complètement emmêlés. Le tout est si touffu que les insectes qui se posent sur ce type de soie s'y prennent les extrémités : griffes, poils et crochets. )




Un fil qui résiste à tout ! (ou presque...)

La soie d'araignée est en fait la solution élégante à un problème complexe : comment une araignée, devant restée immobile pour être camouflé , peut-elle capturer afin de se nourrir et de survivre des insectes volants et qui plus est beaucoup plus gros qu'elle ? La solution a nécessitée de la nature 400 millions d'années d'évolution pour offrir à l'araignée un fil diaphane doté d'une très grande résistance et élasticité tout en étant à la fois extrêmement fin, léger et biodégradable.


Pourquoi la soie d'araignée est-elle si forte?

La soie est constituée d’une grande protéine : la spidrine (de spider, araignée en anglais). Cette grande protéine est elle-même composée de protéines de plus petites tailles dont la kératine (présente par exemple dans nos cheveux, poils, peau, ongles...). Ces protéines sont toutes fibreuses. ( On peut ,puisque toutes les protéines sont à la base une longue chaîne polypeptidique, se les représenter comme des spaghettis. Une protéine globulaire serait donc une boule de spaghettis refroidis et figée, alors qu’une protéine fibreuse s'étirerait en longueur ).
A l’échelle moléculaire la séquence répétitive d'acides aminés résulte en une structure fortement cohérente qui confère à la soie d'araignée ses propriétés uniques. Il existe deux régions à séquences répétitives d'acides aminés : une séquence riche en alanine et une séquence riche en glycine. La séquence riche en alanine permet à la protéine de prendre la forme d'une structure repliée appelée « feuillet bêta» qui s'apparente à un feuillet de papier en accordéon. Lorsque la protéine se replie, les feuillets bêta se juxtaposent pour produire une protéine densément constituée. Ce sont les feuillets bêta, pouvant être comparé a des ressort qui confèrent les propriétés élastiques à la fibre.






Résistance, élasticité et déformation.

La soie d'araignée est forte et résistante. L'un des plus importants attributs d'une fibre est sa résistance à la tension. La résistance à la tension se calcule en étirant lentement une fibre à un rythme constant, en mesurant la charge et le point de rupture de la fibre. Une courbe contrainte-déformation permet de mieux comprendre ces caractéristiques. La contrainte représente la charge (force par unité de masse, de surface ou de longueur).).
L'élongation (ou élasticité) correspond, en général, au pourcentage d'élongation d'une fibre par rapport à sa longueur initiale. L'élasticité de la soie d'araignée est unique puisque peu de fibres ayant une résistance à la tension comparable à celle de la soie d'araignée peuvent également subir un étirement de plus de 40 % avant de se rompre.

Courbe contrainte-déformation.

L’on remarque donc que la soie d’araignée possède deux phases pour arriver à sa rupture : elle est d’abord rigide, puis lorsque la charge augmente encore, elle devient élastique avant finalement d’atteindre son point de rupture.
Du point de vue de l’araignée, afin de capturer une proie en plein vol, il lui importe que sa toile soit à la fois élastique et résistante afin d’empêcher les proies de passer a travers la toile. Par comparaison, une toile fabriquée en aramide ne s’étirerait pas et le choc de la proie contre la toile suffirait à la rompre alors qu’une toile en nylon s’étirerait mais ne serait pas assez résistante pour capturer une proie en vol.

Affichage optimisé 800x600 & 1024x768. Site testé sous Internet Explorer 6, Mozilla et Konqueror. TPE L'araignée et sa toile - 2004