locomotion (suite)

Marche sur les surfaces lisses

Peu d’animaux sont capables de marcher directement sur des surfaces parfaitement lisses. Les ventouses (Chenilles, Pieuvres, Rainettes) sont des adaptations efficaces. Les pattes de certains Insectes sont dotées de pelotes adhésives constituées, le plus souvent, par des excroissances de la membrane articulaire des griffes (pulvilles). Ces pelotes sont densément couvertes de poils très fins terminés par un biseau franc dont le « tranchant », situé du côté du corps, entre seul en contact avec le substrat. Ces poils sont lubrifiés par une sécrétion huileuse. Si l’extrémité de la patte s’éloigne du corps, elle glisse aisément sur une vitre parfaitement propre, grâce à la présence de cette sécrétion ; si la patte se rapproche du corps, le « tranchant » du poil adhère au verre par grippage. Les poils étant très nombreux, les forces de grippage suffisent à assurer l’adhérence de la patte, donc la marche, même si la vitre est verticale ou si l’Insecte est posé contre la face inférieure d’une vitre horizontale (fig. 6).

Ce procédé est également utilisé par certains Lézards* (Geckos) : la face inférieure des doigts est garnie, d’écaillés spéciales tapissées de « poils » cuticulaires très serrés qui fonctionnent comme ceux des pulvilles d’Insectes.

Marche sur l’eau

Elle se rencontre chez certains Insectes (quelques Collemboles, des Hémiptères comme Gerris, Velia...). Pour qu’un tel mode de progression soit possible, il faut que l’animal se maintienne sur l’eau et que les pattes adhèrent au liquide. Ces deux conditions sont réalisées grâce aux forces de tension superficielle. Celles-ci (conséquence de l’interattraction moléculaire) s’opposent à la déformation de la surface d’un liquide. Dans le cas d’un corps mouillable (hydrophile), le liquide est attiré par le corps et on observe un ménisque soulevé ; les forces de tension superficielle tirent le corps vers le bas. Dans le cas d’un corps non mouillable (hydrophobe), le ménisque est en creux et les forces de tension superficielle s’opposent à l’immersion.

Chez les Insectes des « miroirs d’eau », une sécrétion cireuse (ou des microsculptures) rend l’extrémité des pattes hydrophobe ; les ménisques creux résultants assurent la flottation de l’animal si son poids est inférieur aux forces de tension superficielle. De plus, les griffes (tout au moins leur portion distale) sont hydrophiles et déterminent un ménisque soulevé qui assure l’adhérence au substrat. Les pattes sont ainsi ancrées au fond d’une dépression de la surface de l’eau (fig. 7).

Course

Chez les animaux à quatre pattes, la course se caractérise généralement par une tendance à raccourcir la durée des bipèdes latéraux et le temps de contact avec le sol. Cela s’observe déjà chez les Lézards, mais, comme ces animaux doivent fournir une grande quantité d’énergie pour soulever leur corps au-dessus du sol, la course rapide ne peut être que de courte durée. Cela s’observe aussi chez le Cheval au trot, chez qui ne subsistent plus que les bipèdes diagonaux. Lors du changement d’appui (1/8 du cycle environ), aucune patte ne touche le sol ; la séquence de protraction des pattes reste la même que pendant la marche. À une allure plus rapide (galop) la durée des bipèdes (qui sont diagonaux et transverses) est réduite ; pendant 1/4 du cycle environ, aucune patte ne touche le sol. À la limite, il n’y a jamais qu’une seule patte appuyée et l’équilibre n’est maintenu que grâce à la vitesse. (V. Équidés.)

Chez les Canidés (v. Chien) et les Félidés* la souplesse de la colonne vertébrale permet au dos de se courber et de se détendre alternativement, ce qui augmente la foulée et aussi la puissance des membres postérieurs puisque les muscles dorsaux entrent en jeu.

Dans la course bipède en station érigée (Homme), il existe également une courte période pendant laquelle aucun membre ne repose sur le sol ; le corps est penché en avant si bien que le coureur est toujours à la poursuite de son centre de gravité. En outre, le jeu des bras et des jambes rappelle les bipèdes diagonaux des Tétrapodes : le bras droit se lance en avant en même temps que la jambe gauche, ce qui compense la tendance du corps à tourner du côté opposé à la jambe d’appui et maintient la direction du déplacement.

La course bipède se rencontre également chez certains quadrupèdes capables d’une station semi-érigée dont les membres postérieurs sont très développés par rapport aux membres antérieurs (Iguanidés, Kangourous, Gerboises). Même chez les Reptiles, la course bipède nécessite des membres dont les divers segments soient sensiblement parallèles au plan de symétrie du corps (membres para-sagittaux). Pendant la course, le corps est incliné de 45 à 75° sur le sol ; l’équilibre et la rectitude du déplacement sont assurés par la queue, qui, très développée, sert de balancier.

L’un des critères de la course est la réduction du temps de contact avec le sol, et les enjambées sont d’autant plus grandes que les pattes sont plus longues. Autrement dit, l’adaptation à la course se traduit par un allongement des membres et par la tendance vers le type onguligrade. Le sommet de l’évolution en cette direction se rencontre chez le Cheval, champion du monde animal dans le combiné vitesse-endurance.

Saut

Tous les bons sauteurs (Kangourou, Grenouille, Sauterelle, Criquet, Puce...) ont des pattes postérieures longues constituées de trois segments sensiblement égaux : le segment distal (tarse ou pied) assure un bon appui au sol ; les deux segments proximaux permettent un grand développé lors de la prise de l’élan nécessaire à soulever le corps au-dessus du sol. L’effort principal est fourni par la détente brusque des muscles extenseurs de la jambe, logés dans la cuisse, qui est développée en conséquence. La puissance d’un muscle étant proportionnelle à sa section, et la masse du corps à son volume, ce sont les animaux de petite taille qui, toutes proportions gardées, sont les meilleurs sauteurs : la Puce peut faire des bonds valant plus de 200 fois la longueur de son corps.