Gros plan sur le chant du grillon

Grillon chantant devant l'entrée de son terrier / © Benoît Perrotin

Images microscopiques et science du son, il faut au moins cela pour comprendre les secrets du grillon virtuose des champs.

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Gros plan sur le chant du grillon

Mouvement produisant le chant chez le grillon / © Benoît Perrotin

Il chante à 100 dB...

Fortement épaissies, les ailes antérieures des grillons protègent l'insecte comme une cuirasse. Et surtout, chez le mâle, elles sont fortement modifiées pour permettre le chant par frottement du grattoir gauche contre la râpe droite.
Une fois produit, le son est amplifié 40 fois par la vibration de la harpe, une pièce triangulaire ornée de nervures parallèles. Le miroir, une autre partie de l'élytre ronde et dépourvue de nervures, participe aussi à la résonance.
L'association subtile du rythme du frottement, de la taille des dents, de leur espacement et de la géométrie des élytres produit chez le grillon champêtre un son pur à la fréquence de 4 kHz et au volume stupéfiant de 100 dB.

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Point d'attache

Râpe dentée (ou archet muni d'environ 150 dents)

Grattoir (ou chanterelle)

Harpe

Miroir

... et écoute par les pattes

Les grillons possèdent des tympans miniaturisés situés sur chacun des tibias de leurs pattes antérieures. Chaque fois que l'insecte produit une syllabe, ces mini-oreilles sont instantanément désactivées pour éviter leur saturation. Quand elles fonctionnent, des canaux spéciaux transmettent la vibration de chacun des deux tympans jusque dans une chambre vide à l'intérieur du thorax où vibre une troisième grande membrane. Ce système auditif complexe permet au grillon de percevoir très précisément la direction d'où provient une onde sonore. En plus, outre la détection du chant de son espèce, la bête perçoit une gamme de fréquences beaucoup plus large que l'oreille humaine.

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Tibia

Fémur

Tarse

Tarse

Tarse

Tympan sur la patte d'un grillon domestique

Des tympans sous les genoux

Chanter permet aux grillons de communiquer à distance. Or, pour communiquer, il faut aussi entendre. On pense que les tympans sont apparus en même temps que l'appareil stridulatoire. En tout cas, les très nombreuses espèces de grillons qui ont ultérieurement perdu la capacité de chanter ont aussi vu dégénérer leurs organes acoustiques.

Un derrière high-tech

Les grillons ont la particularité d'avoir à l'arrière du corps deux appendices aux propriétés extraordinaires. Leurs cerques sont tapissés de soies senso­rielles de trois types différents qui leur permettent de se situer très précisément dans leur environnement. Ces capteurs miniaturisés sont parmi les plus efficaces que l'on connaisse chez les insectes. Des thèses entières ont été consacrées à l'étude de leur fonctionnement. Entre autres, on ne comprend pas encore comment les contacts forcément multiples entre ces longues soies ne perturbent pas leurs perceptions.

  • Les soies en massue sont spécialisées dans la perception de la gravité.
  • Les soies simples appelées tri­choï­des sont sensibles au toucher et permettent notamment au grillon de se repérer dans l'obscurité.
  • Enfin, des soies filiformes extrêmement longues détectent les plus infimes courants d'air. Elles sont engainées à leur base dans une espèce de chaussette qui réagit au contact. Grâce à ce dispositif unique, le grillon peut sentir l'approche d'une araignée à plusieurs centimètres de distance.
Des soies de toutes sortes sur un cerque de grillon

Un papy de 70 mio d'années

Le plus ancien grillon connu a été récemment découvert au Liban dans une gouttelette d'ambre. Contemporain des tyrannosaures, il date du Crétacé. Pourrait-on un jour reconstituer son chant ? Un tel exploit vient d'être réalisé sur un fossile de sauterelle du Jurassique. Les émissions sonores de ce spécimen ont été précisément caractérisées grâce à des techniques très pointues d'imagerie médicale.
Dans le cas des grillons, c'est la complexité de l'élytre qui fait obstacle aux scientifiques. Malgré d'innombrables études qui associent vidéos à 3000 images/seconde, réfraction laser et autres technologies high-tech, certains secrets du chant de cet insecte échappent aujourd'hui encore à la science.

Couverture de La Salamandre n°216

Cet article est extrait de la Salamandre
n° 216
Juin - Juillet 2013
Article N° complet

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