Les pattes d’araignée semblent penser par elles-mêmes. Selon les résultats de recherche publiés dans le Journal of the Royal Society Interface , chaque membre agit comme un «ordinateur» semi-autonome, avec des capteurs capturant et interprétant l’environnement immédiat et initiant des mouvements en conséquence.

Une telle autonomie aide les arachnides à tisser rapidement des toiles parfaites, avec un effort cérébral minimal. Les auteurs de l’étude ont simulé des règles étonnamment simples régissant ce comportement complexe, qui pourraient éventuellement être appliquées dans le domaine de la robotique.

« Ce qu’il y a de nouveau dans cet article, c’est qu’il établit un paradigme intéressant et peut-être important pour étudier et tester de nouvelles idées pour la prochaine génération de robots », déclare Fritz Vollrath, biologiste à l’Université d’Oxford et auteur principal de l’article. « Le comportement de l’araignée lors du tissage de la toile est un exemple parfait pour étudier en profondeur ce type de questions. »

L’étude s’articule autour de « l’informatique morphologique », l’idée qu’une fonction peut être encodée dans une partie périphérique du corps, sans dépendre des instructions du cerveau. Quelques exemples seraient le réflexe du genou, qui est déclenché en frappant sous le genou, ou l’acte de marcher. « En gros, c’est un raccourci, et même le cerveau lui-même ne sait pas ce qui se passe là-bas », explique Vollrath. Cette délégation de fonctions vous évite d’avoir à superviser des actions communes affinées par l’évolution ou la pratique.

Les experts en robotique ont jeté leur dévolu sur l’informatique morphologique pour la même raison : elle permet d’économiser de la puissance de calcul et du temps. Mais peu d’études à ce jour ont examiné de près le phénomène dans la nature. Selon Vollrath, les araignées sont idéales pour une expérience visant à combler cette lacune, non seulement en raison de la facilité avec laquelle il est possible de voir les changements de trajectoire dans leurs toiles géométriques, mais aussi parce que leurs pattes se régénèrent lorsqu’elles sont brisées.

Lui et l’autre auteur, Thiemo Krink, informaticien de l’Université d’Aarhus, ont filmé et numérisé les mouvements de plusieurs araignées de jardin ( Araneus diadematus).Malgré le fait qu’ils avaient tous des pattes de positions spécifiques partiellement régénérées jusqu’à la moitié de leur longueur, ils ont tissé leur toile avec la même rapidité et la même perfection que d’autres dont les extrémités sont restées intactes. Selon les auteurs, si le cerveau devait calculer comment compenser la brièveté de ces jambes, il y aurait eu des retards minimes mais mesurables dans l’opération. Au lieu de cela, dans leur étude, ils postulent que la patte de l’araignée reçoit des commandes de base du cerveau mais ajuste ses mouvements en fonction des signaux provenant de capteurs locaux, qui prennent la forme de poils et d’indentations à la surface du corps.

En comparant les mouvements des jambes longues et courtes, ils ont également déduit des règles sur la façon dont les jambes se déplacent automatiquement pour mesurer les angles et les longueurs pendant le tissage. Pour tester ces règles, ils ont programmé une araignée virtuelle; Vollrath explique que la prochaine étape sera de construire un automate araignée.

« Je pense que c’est un travail extrêmement intéressant, car il nous en apprend plus sur les araignées et aussi sur le calcul morphologique », explique Cecilia Laschi, spécialiste de la biorobotique à l’école supérieure de Santa Ana de Pisa, qui n’a pas participé à l’étude. « Vous ne savez jamais quelles innovations remarquables la science fondamentale comme celle de cette étude pourrait nous apporter. »

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