Faire léviter les insectes pour comprendre leurs comportements en vol

Etudier le vol sans perturber l’animal.

Comprendre comment un insecte maintient son équilibre en vol ou réagit à son environnement constitue un enjeu important pour la neuroéthologie, discipline qui étudie les liens entre le système nerveux et les comportements naturels. Pourtant, les méthodes utilisées jusqu'à présent présentent une difficulté majeure : elles modifient précisément ce que les scientifiques cherchent à observer.

Pour analyser les mouvements d'insectes en vol, les animaux sont généralement immobilisés à l'aide de supports collés sur leur corps ou équipés de petits aimants permettant leur manipulation. Mais ces systèmes ajoutent du poids, modifient l'équilibre de l'animal et peuvent stimuler ses capteurs sensoriels par simple contact. Ces contraintes risquent alors de fausser les comportements observés et compliquent l'interprétation des résultats.

Des ultrasons comme piège invisible

Pour contourner ce problème, des scientifiques dans un article publié dans la revue Annals of the New York Academy of Sciences ont développé une approche reposant sur la lévitation acoustique.

Le principe consiste à placer deux émetteurs ultrasonores face à face. Les ondes sonores produites, à une fréquence de 40 kHz, se rencontrent et créent des ondes stationnaires formant des zones particulières : certaines concentrent la pression acoustique tandis que d'autres constituent des régions plus stables. C'est au niveau de ces dernières que les insectes peuvent être maintenus en suspension.

Les scientifiques ont testé ce dispositif sur des syrphes ceinturés (Episyrphus balteatus), des insectes ressemblant à de petites guêpes mais totalement inoffensifs. Les animaux pouvaient être maintenus aussi bien à l'endroit qu'à l'envers, sans aucun contact matériel avec leur corps. Le système s'est également montré capable de maintenir en suspension d'autres petits animaux comme des drosophiles ou des fourmis.

Les scientifiques ont également utilisé une technique d'imagerie appelée Schlieren, qui permet de visualiser les variations de densité dans l'air. Cette méthode a servi à vérifier la structure des ondes acoustiques et à contrôler le positionnement précis des insectes au sein du dispositif.

Des insectes qui continuent à se comporter naturellement

Une question restait cependant essentielle : les ultrasons nécessaires à la lévitation pouvaient-ils eux-mêmes perturber les animaux ?

Pour le vérifier, les scientifiques ont analysé avec précision les mouvements des insectes et comparé leur comportement à celui observé dans des conditions normales. Les résultats montrent que les syrphes maintiennent des mouvements de l'abdomen, des pattes et des ailes comparables à ceux des animaux témoins. Le déclenchement des battements d'ailes ne présente pas non plus d'anomalies particulières.

Ces observations suggèrent que les ultrasons utilisés n'induisent ni stress important ni effet thermique détectable chez les insectes étudiés.

Ce nouvel outil pourrait désormais permettre d'étudier plus finement les réflexes de stabilisation, les comportements sensoriels ou encore les mécanismes neuronaux impliqués dans le contrôle du vol, tout en réduisant fortement les biais expérimentaux liés aux méthodes classiques.

Figure : Vue de côté d’une mouche syrphe placée en lévitation dans le lévitateur acoustique.

En savoir plus : T.Gaillard, V.Contreras, D.Martinez, and S.Viollet, “Contactless Acoustic Trapping of Hoverflies for Behavioral Studies.” Annals of the New York Academy of Sciences1559, no. 1 (2026): e70281. https://doi.org/10.1111/nyas.70281