Qu’ont en commun la foule dans un stade de football, les pieds d’un mille-pattes et l’intérieur de vos poumons ? Tous ces systèmes présentent le même variety d’organisation spécifique, tel que récemment découvert par les scientifiques. La imprecise mexicaine dans un stade ressemble à un motif qui traverse les gradins. De même, les pattes d’un mille-pattes se déplacent en canon avec des vagues illusoires balayant toute sa longueur. À l’échelle microscopique, de minuscules poils dans nos poumons, appelés cils, s’agitent pour transporter le mucus. Cela constitue une première ligne de défense contre les agents pathogènes envahisseurs.
Des interactions inégales entre les cils provoquent une synchronisation
Pour créer une onde synchronisée et efficace, les cils doivent coordonner avec précision leurs mouvements de battement. Contrairement aux lovers de soccer qui surveillent leurs voisins et au système nerveux qui coordonne les pattes du mille-pattes, les cils ne disposent pas d’un tel système de contrôle clever.
Dans leur nouvelle étude, les scientifiques David Hickey, Ramin Golestanian et Andrej Vilfan du département de physique de la matière vivante du MPI-DS soulignent désormais l’importance des régions frontalières pour la coordination des cils. « Lorsque plusieurs cils battent étroitement les uns contre les autres, ils peuvent se synchroniser en battant légèrement avant leurs voisins d’un côté et légèrement après leurs voisins de l’autre – tout comme une imprecise mexicaine dans un stade », explique David Hickey, premier auteur de l’étude.. Cette synchronisation est médiée par le fluide entourant les cils et initiée par la région frontalière. Notamment, deux cils battant l’un près de l’autre n’exercent pas nécessairement la même power l’un sur l’autre. Selon sa posture, un cil peut être in addition affecté par son voisin que l’inverse, notamment dans un tapis dense de cils comme cela se produit fréquemment dans la character. Cela peut éventuellement provoquer un motif dirigé et non réciproque formant une onde.
La synchronisation des cils est initiée par les régions frontalières
« Les cils d’une région frontalière jouent le rôle de stimulateur cardiaque qui entraîne d’autres cils les uns après les autres », résume Hickey les résultats. « Cette observation est différente des modèles précédents dans lesquels les limites étaient supposées perturber l’ordre », poursuit-il. Ce place de vue était également partagé par le célèbre physicien Wolfgang Pauli, qui plaisantait à ce sujet : « Dieu a créé les solides, mais les surfaces étaient l’œuvre du diable. »
Comme on le découvre aujourd’hui, les régions frontalières des surfaces peuvent en effet permettre une meilleure compréhension de l’auto-organisation de la matière vivante. Dans le même temps, le modèle révèle des similitudes frappantes entre les mécanismes du monde microscopique et ceux de l’échelle macroscopique.
