Hugo Merienne

Alain Lenoir Mis à jour 29-Sep-2020

Au CRCA à Toulouse a soutenu sa thèse en 2019. Ses recherches ont porté sur les principes biomécaniques impliqués dans le transport de charges chez les fourmis (voir plus loin)

Dans la BD « Sciences en bulles » il y a un article Elles portent dix fois leur masse ! (8 octobre 2019) par Hugo Merienne dans le cadre de la science en fête 2019. Il étudie les performances individuelles de Messor barbarus, qui "comporte des ouvrières de tailles très variées, entre deux et quinze millimètres ! Leur taille a-t-elle une incidence sur la masse des charges qu’elles peuvent transporter ? Ont-elles plusieurs types de stratégies ? Y a-t-il des ouvrières plus efficaces que d’autres ? Et que signifie « efficacité » dans un tel contexte ?"  Voir Force des fourmis

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A soutenu sa thèse en 2019, sous la direction de Vincent Fourcassié et Pierre Moretto (Université de Toulouse)
Biomécanique et énergétique de la locomotion et du transport de charge chez la fourmi - Pdf
Résumé. Le comportement de transport de charges est très peu répandu dans le monde animal. Les fourmis détiennent probablement un record dans ce domaine puisqu'elles peuvent transporter seules et sur plusieurs dizaines de mètres jusqu’à plus de dix fois leur propre masse. Lors de cette thèse, nous avons étudié la locomotion chez la fourmi et la manière dont celle-ci est affectée par la charge transportée. Ce travail recouvretrois aspects de la locomotion : la cinématique des pattes, la dynamique du centre de masse de la fourmi et la dépense énergétique associée à la locomotion. Nous avons porté une attention particulière à l’effet de la taille de la fourmi sur la locomotion. En effet le polymorphisme de la caste ouvrière chez l’espèce de fourmi étudié, Messor barbarus, est régi par des relations allométriques, ce qui implique que la locomotion lors du transport de charge pourrait être affectée de façon différente en fonction de la taille de la fourmi. Nous avons également étudié l’effet de la masse relative de la charge transportée sur la locomotion. Ce travail a montré que, lors de la locomotion non chargée, les petites et grosses fourmis n’ont pas le même patron locomoteur, les grosses fourmis s’ajustant au déséquilibre induit par leur tête proportionnellement plus grosse. Pour les fourmis chargées, le patron locomoteur varie peu avec la taille de la fourmi et celles-ci doivent régulièrement s’agripper au substrat avec leurs pattes arrières afin de ne pas basculer vers l’avant. Pour les fourmis non chargées, ou chargées avec de petites charges, la trajectoire du centre de masse lors de la locomotion correspond aux démarches observées chez d’autres insectes. Cependant, une charge de masse relative trop importante rend la locomotion erratique et le centre de masse ne suit alors plus une trajectoire périodique sur les différentes foulées. Enfin, nous avons mesuré le taux métabolique pour différentes fourmis non chargées et chargées avec des charges de masses variables. Les variations du taux métabolique en fonction de la masse de la fourmi, de la température, de l’activité et de la masse de la charge transportée le cas échéant sont cohérentes avec les résultats de la littérature sur d’autres espèces de fourmis. Grâce à ces expériences, nous avons pu calculer le taux auquel les fourmis ramènent de l’énergie à la colonie en fonction de leur masse et de la masse de la graine transportée. Afin de maximiser ce taux, les petites fourmis ont intérêt à récolter de petites graines, alors que les plus grosses fourmis devraient transporter des graines plus lourdes. Les résultats obtenus durant cette thèse permettront autant de contribuer à une meilleure compréhension de la division du travail, de l’écologie et du comportement d’approvisionnement chez l’espèce Messor barbarus qu’à fournir davantage d’informations pour la conception bio-inspirée de robots hexapodes porteurs de charges.