Depuis quelques années, scientifiques et ingénieurs se laissent instruire de manière très littérale par les plantes et les animaux pour en copier les caractéristiques. Ce domaine s'appelle la bionique.

La nature inspire tant de bonnes idées que les scientifiques se sont constitués une base de données répertoriant déjà des milliers de systèmes biologiques. Ils consultent cette base de données pour trouver "des solutions naturelles à leurs problèmes techniques". Ces systèmes naturels sont si perfectionnés qu'ils sont appelés "brevets biologiques". L'homme intelligent admet donc implicitement qu'il n'est pas le titulaire de ces brevets. Plus encore, selon les lois que nous nous sommes fixés, un fabricant qui copie un modèle déposé sans en indiquer l'inventeur peut être coupable d'un délit.
En décrivant quelques-uns de ces systèmes, les questions suivantes nous viennent donc "naturellement" : où la nature inintelligente a-t-elle trouvé toutes ces idées géniales ? Est-il logique que des chercheurs hautement qualifiés, qui imitent grossièrement des systèmes de la nature pour régler des problèmes techniques complexes attribuent le génie de l'idée originale à l'évolution inintelligente ? Si la copie a demandé un concepteur intelligent, que dire de l'original ?

A qui revient le plus grand mérite : à l'artiste, ou à l'élève qui imite sa technique ?

Respirer sous l'eau :

C’est, dit-on, Léonard de Vinci qui inventa l’appareil de plongée, vers le début du XVIe siècle. Mais une certaine araignée, l’argyronète, avait déjà mis au point un système permettant de respirer sous l’eau. Sous l'eau elle construit une toile en forme de cloche et la remplit de bulles d'air. De jour elle se tient dans cette cloche et de nuit elle s'en va chasser. L'araignée renouvelle l'air périodiquement en transportant des bulles depuis la surface.
Comme l’explique Andrée Tétry dans son livre "Les outils chez les êtres vivants", cette araignée “installe son habitation dans les ruisseaux à faible courant, parmi quelques plantes aquatiques immergées; un réseau horizontal, d’une grande ténuité, est tissé entre elles et maintenu en place d’une façon assez lâche par de nombreux fils. L’Araignée gagne la surface et d’une brusque secousse, elle attrape une bulle d’air qui demeure emprisonnée dans les poils abdominaux hydrofuges. L’Araignée redescend et libère sous son lacis de fils de soie la bulle qui monte et détermine une minuscule saillie du filet”. Au bout de plusieurs voyages, l’araignée a accumulé suffisamment d’air pour demeurer toute une journée sous sa cloche. C’est là qu’elle dévorera les proies capturées au cours de la nuit. Andrée Tétry ajoute: “Les appareils de plongée humains correspondent donc aux types les plus spécialisés observés dans la Nature.”

Des coléoptères aquatiques restent très longtemps sous l'eau en procédant d'une manière beaucoup plus simple que les plongeurs munis de leurs bouteilles. Avant de s'immerger, ils emprisonnent sous leurs élytres une bulle d'air qui leur sert de poumon. Celle-ci disperse dans l'eau le gaz carbonique rejeté par le coléoptère et prélève l'oxygène dissous dans l'eau, ce qui permet à l'insecte de respirer.

Les sous-marins :

• LE NAUTILE. Le nautile faisait de la plongée sous-marine des milliers d’années avant que l’homme n’apparaisse sur la terre et ne rêve d’accomplir un tel prodige.

Dès le début de sa vie, cet animal commence à construire lui-même sa maison, à laquelle il ajoute des compartiments plus vastes au fur et à mesure qu’il grandit. Il cloisonne les compartiments qu’il libère derrière lui, jusqu’à ce que sa splendide coquille forme une spirale de quelque vingt-cinq centimètres de diamètre. Elle est alors en grande partie décorée de zébrures brunes et lustrées, et c’est dans le dernier et plus grand compartiment, qui ouvre sur la mer, que vit le nautile. Auparavant, il forme jusqu’à 30 chambres ou plus, ses anciennes résidences.

Mais à chaque fois qu’il s’installe dans de nouveaux quartiers plus spacieux, il laisse derrière lui une partie de lui-même: un siphon (du latin pour “petit tuyau”).
Quand il cloisonne une chambre, il laisse un petit trou dans la cloison. À travers ces orifices, son siphon traverse tous les compartiments jusqu’au premier, le plus petit. Ce sont ces compartiments et le siphon qui les traverse de part en part qui donnent au nautile ses capacités de submersion. Les compartiments servent de ballasts. Ils sont remplis de gaz. Le siphon qui les traverse peut y injecter ou y pomper de l’eau. Cela fait varier la proportion de gaz et d’eau, et modifie la flottabilité du nautile. Ainsi, celui-ci peut voguer près de la surface ou à 600 mètres de profondeur, ou évoluer à son gré entre ces deux limites.

• LA SEICHE. On trouve la seiche commune dans les eaux de la Méditerranée et de l’Atlantique est. Un grand spécimen peut avoir un corps long de 50 centimètres, duquel partent huit bras qui peuvent mesurer de 20 à 30 centimètres et deux longs tentacules capables de dépasser ces bras pour happer sa nourriture.

Pour se déplacer, la seiche dispose de nageoires allongées le long de ses flancs, et d’un entonnoir, ou siphon, qui la propulse par réaction. Comme le nautile, elle est aussi équipée d’un dispositif de plongée sous-marine qui lui permet de modifier sa flottabilité (voir la page flottabilité pour plus d'explications). Mais à la différence des compartiments de la coquille du nautile, le système de flottaison de la seiche est assuré par un os, le sépion. Ce dernier se situe juste sous la peau du dos de la seiche. C’est une ossature tendre, calcaire, comportant jusqu’à cent minces lamelles séparées par des piliers qui forment de nombreuses chambres isolées. C’est cet os qui sert de ballast à la seiche (c’est le fameux os de seiche que l’on accroche dans les cages à oiseaux). À mesure qu’elle grandit et prend du poids, d’autres cloisons viennent s’ajouter au sépion, ce qui augmente sa flottabilité. Par un processus d’osmose, la seiche peut pomper l’eau hors des cavités de son sépion ou bien la laisser entrer. Par ce moyen, elle modifie sa flottabilité pour monter ou descendre dans l’océan. Le principe de fonctionnement des cavités du sépion est le même que celui des ballasts d’un sous-marin. La seiche vit généralement à des profondeurs variant entre 30 et 75 mètres, mais elle peut descendre jusqu’à 200 mètres.

• LE CALMAR DES PROFONDEURS. C’est peut-être ce calmar géant qui a donné naissance aux récits légendaires de monstres marins qui s’agrippent aux navires avec leurs tentacules. On a trouvé des calmars au corps long de trois mètres — ils faisaient 20 mètres avec les tentacules déployés! Les yeux de ce calmar sont les plus gros que l’on connaisse: 50 centimètres de diamètre!

Il se déplace très rapidement par propulsion à réaction. Comme le nautile et la seiche, il peut lui aussi s’adapter à différentes profondeurs dans la mer, mais il le fait d’une autre façon encore. Les deux tiers supérieurs de son corps forment une grande cavité, la cavité cœlomique. Celle-ci est remplie d’un liquide. Si ce liquide est évacué, le calmar va vers le fond. C’est ce fluide qui donne à l’animal une densité égale à celle de l’eau de mer. Des analyses ont montré qu’il comprend une très forte concentration d’ammoniac, 7,5 grammes par litre. Pourquoi cela? À la différence des mammifères, le calmar excrète ses déchets azotés sous forme d’ammoniac et non d’urée. Cet ammoniac passe de son sang dans le fluide qui emplit la cavité cœlomique, où il se dissocie en ions d’ammonium. Ces ions légers rendent le fluide plus léger que l’eau de mer, ce qui assure la flottabilité du calmar. La revue Scientific American compare ce système au bathyscaphe d’Auguste Piccard, capable de descendre dans les abysses océaniques. Le plus grand flotteur du bathyscaphe, rempli d’essence, substance plus légère que l’eau de mer, soutient la cabine d’observation qui lui est suspendue. De la même façon, le fluide qui emplit la cavité cœlomique du calmar des profondeurs sert de dispositif de flottaison.

En 2005, des scientifiques ont photographié pour la première fois un calmar géant vivant dans son habitat naturel, près des îles du Bonin (sud du Japon). Ils avaient suspendu des appareils photos à des lignes amorcées avec des calmars et des crevettes. L'animal qui est apparu à une profondeur de 900 mètres, mesurait environ huit mètres. voir la page technoscience à ce sujet

• LES POISSONS À VESSIES NATATOIRES. De nombreux poissons ont des vessies natatoires remplies de gaz. La vessie natatoire est une poche interne à l'abdomen des poissons de la super-classe des Ostéichthyens qui, selon qu'elle est remplie ou vidée du gaz qu'elle contient, détermine la flottabilité du poisson et permet ainsi à ce dernier de se déplacer verticalement dans l'eau.

Certains poissons comme les Ginglymodes utilisent leur vessie natatoire comme organe auxiliaire de la respiration.

Quand ils descendent, la pression de l’eau comprime ce gaz et réduit la taille des vessies. Si le poisson remonte, la pression de l’eau diminue, le gaz se dilate et les vessies augmentent de volume. Quand le volume des vessies change, il en va de même du volume du poisson. En effet, lorsque celui-ci descend, la pression accrue le fait diminuer de volume, ce qui signifie que sa densité moyenne augmente et que sa flottabilité diminue. Quand il remonte il augmente de volume, ce qui diminue sa densité moyenne et accroît sa flottabilité. Ainsi, la vessie natatoire permet au poisson de conserver une densité égale à la densité de l’eau dans laquelle il évolue, et de se maintenir à n’importe quelle profondeur. Mais tout n’est pas toujours aussi simple. À 2 000 mètres de profondeur, la pression comprime tant la vessie que celle-ci ne fait plus que 1/200e du volume qu’elle a à la surface. Le gaz qu’elle contient étant 200 fois plus dense, la flottabilité du poisson est presque nulle. Pourtant, celui-ci peut évoluer sans effort à une profondeur deux fois plus importante, alors que le gaz de ses vessies natatoires exerce une pression de plus d’une tonne par centimètre carré pour résister à la pression de l’eau! Comment peut-il conserver sa flottabilité dans de telles conditions? Il a la faculté de sécréter lentement du gaz dans ses vessies natatoires à mesure qu’il descend vers le fond, et de le résorber quand il remonte. Mais par quel moyen réussit-il à ajouter du gaz dans sa vessie à une telle profondeur, alors que celle-ci subit une pression si élevée? Nul ne le sait. Le fonctionnement de cette pompe à gaz demeure toujours énigmatique.

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