Pour attraper ses proies ou se défendre des agressions, le scorpion n’est pas manchot. Des pinces puissantes et un aiguillon venimeux sont les pièces maîtresses de son arsenal. Des armes d’autant plus redoutables et résistantes qu’elles contiennent du métal, comme du zinc, du manganèse ou du fer.
La présence de ces alliages biomécaniques était identifiée depuis longtemps dans la cuticule de ces arthropodes, ainsi d’ailleurs que chez la plupart des chélicérés (qui comprennent également les araignées et les acariens). Mais aucune étude, jusqu’à présent, n’avait évalué précisément la concentration de ces métaux et leur distribution dans les armes des scorpions.
L’extrémité de la queue du scorpion velu géant (Hadrurus arizonensis). Ces structures ressemblant à des poils sont des soies sensorielles. Elles entourent le dard et permettent au scorpion de détecter les vibrations, les mouvements d’air et les signaux environnementaux. Certaines soies peuvent également détecter des substances chimiques (chimiorécepteurs) susceptibles d’indiquer la présence de proies ou de prédateurs à proximité. Sam Campbell/National Museum of Natural History
Au sein de la famille de ces arthropodes, les stratégies de défenses et d’attaques varient grandement selon les espèces. Certains scorpions ne piqueront leur proie que si elle résiste, d’autres utiliseront leur aiguillon quasi systématiquement. Certains sont munis de grosses pinces et d’un petit dard, tandis que c’est l’inverse pour d’autres.
Du zinc à l’extrémité du dard
Une équipe du Smithsonian Institute (Washington, Etats-Unis) a choisi de se pencher sur 18 espèces de scorpions (sur les 2000 décrites) au moyen de techniques de microscopie électronique en haute résolution et d’analyses aux rayons X. Elle vient de publier ses résultats dans le Journal of The Royal Society Interface.
Pour le dard, les chercheurs ont trouvé du zinc concentré à l’extrémité de l’aiguillon. Juste en dessous, c’est le manganèse qui devient le métal dominant. Une architecture que l’on retrouve au niveau des pinces de l’animal. Dans la partie mobile, autrement nommée tarsus, les chercheurs ont repéré soit du zinc soit une combinaison de zinc et de fer, mais uniquement, là aussi, dans les parties terminales coupantes des pinces, ce qui a pour effet de renforcer les sections les plus soumises à la tension lors de la capture d’une proie.
Micrographie électronique à balayage (MEB) des conduits des glandes à venin émergeant de l’extrémité du dard (aculeus) d’un scorpion du genre Isometroides. Le dard des scorpions possède deux glandes à venin, chacune reliée à un conduit. Ces conduits sont situés en retrait, à la manière d’une aiguille hypodermique, afin de réduire les risques de rupture et d’optimiser la diffusion du venin. Sam Campbell/University of Queensland
Des pinces fines plus durables
L’équipe s’attendait à ce que les individus dotés des pinces les plus puissantes soient ceux contenant les plus fortes concentrations de fer. Or, c’est tout l’inverse qui a été observé. Le métal est plus fréquemment présent chez les scorpions ayant des pinces longues et fines. Ce qui indiquerait que le fer joue moins ici un rôle dans la dureté des pinces que dans leur durabilité. En effet, les scorpions à longues pinces doivent attraper les proies et les empêcher de s’échapper, les maintenant solidement enserrés le temps qu’ils soient piqués par l’aiguillon caudal et estourbis par le venin. Ce qui fait dire aux chercheurs qu’il existe une relation évolutive entre la façon dont les armes sont utilisées et les propriétés des métaux qui les renforcent.
Par la suite, les scientifiques pensent que les méthodes mises au point pour leur analyse de la cuticule des scorpions pourraient être employées afin d’étudier l’enrichissement métallique d’autres arthropodes munis d’un exosquelette externe, tels que les araignées, guêpes ou fourmis.
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