Tout d'abord, intéressons-nous à celle
qui conçoit la toile...
L’araignée appartient à une catégorie d'invertébrés, les arthropodes
(littéralement en grec, pieds articulés). Elle fait plus précisément partie de
la classe des arachnides, nom issu de la mythologie grecque avec Arachnée, une
jeune fille excellant dans l’art du tissage, qui fut transformée en araignée
par la déesse Athéna.
En effet sur les 40 000 espèces d’araignées connues, toutes ou presque
possèdent un organisme leur permettant de tisser une toile ; il s'agit des
araignées orbitèles.
La toile d'araignée fait partie de ces incroyables merveilles de la
nature, tant par son aspect que par sa composition et ses diverses fonctions.
Ce n'est sans doute pas pour rien que l'on appelle le réseau Internet "
Web " qui signifie en anglais " Toile ". En principe, les
araignées conçoivent leurs toiles selon les mêmes principes, mais il existe
bien des différences de taille et de dessin, principalement adaptées en
fonction de la proie visée.
1
- Les origines de la soie
Sur la partie inférieure de l'abdomen de
l'araignée se trouvent trois paires de filières (ou glandes séricigènes).
Chacune d’elles est surmontée de nombreux tubes en forme de cheveux appelés
fibrilles qui mènent à des glandes de soie situées à l'intérieur de l'abdomen
et qui produisent chacune un type de soie différent. De leur association
résulte une production variée de soie. A l'intérieur de l'abdomen de l'araignée
des pompes, valves et systèmes de pression aux propriétés avancées sont
utilisés pour fabriquer la soie qui est ensuite acheminée à l'aide des
fibrilles. On peut voir ci-contre le schéma morphologique de l’araignée.
La vitesse de sécrétion de cette soie
varie fortement suivant la nature de la soie et de l'espèce de l'araignée. Pour
certaines espèces, la vitesse de sécrétion de soie de la toile est de l'ordre
du millimètre par seconde.
C'est donc par les orifices appelés
filières qu'un liquide est sécrété, et qui au contact de l'air se solidifie
instantanément et prend alors la forme de la soie.
Ce liquide appelé soie, est une fibre de protéine. Au cours de son
passage dans les filières, le « fil » de soie liquide commence à se solidifier
grâce à l’action d’ions (hydrogène, sodium et potassium principalement)
injectés pour faciliter la séparation entre le solvant et les protéines et
permettre l’agrégation de ces dernières. Au niveau des fusules, l’eau restante
est pompée et la soie se solidifie intégralement, comme le montre explicitement
ce schéma.
Il en sort alors des fibrilles d’environ
0.05 µm de diamètre qui s’entrelacent ensuite pour constituer le fil de soie
dont le diamètre final varie de 25 à 70µm. (Cette mesure a été rendue possible
grâce aux technologies des lasers.)
2
- Diverses fonctions
En apparence, les fils sont tous les mêmes, mais étant donné que
l'araignée a plusieurs filières qui lui procurent sa soie, les chercheurs,
après avoir examiné cette curieuse espèce, ont vite compris qu'il ne s'agissait
pas d'une unique sorte de fil mais qu'il y avait bien plusieurs types qui
d'ailleurs peuvent varier selon l'espèce.
En effet, l'araignée confectionne un fil de soie
spécifique et adapté à chaque situation. Elle produit au maximum 5 grandes
catégories de fil :
(voir TPE : photos et encadrés explicatifs)
Une toile d'araignée est avant tout un
piège. C'est comme un filet immobile qui va collecter les insectes dont se
nourrissent les araignées.
Les araignées tissent des toiles qui conviennent à la taille des
créatures qu'elles souhaitent chasser. Par exemple, l'araignée d'Amérique du
sud tisse une toile avec des ouvertures étroites qui permettent d'attraper plus
facilement les fourmis blanches. Quand elle veut chasser un insecte tel qu'un
grand papillon, elle élargit les ouvertures et augmente la force de la toile et
son élasticité. L'angle des toiles est aussi changé en fonction du genre de
proie visé (insectes qui volent, qui marchent, qui rampent, etc.) Ceci à la
fois diminue les dégâts et augmente la capacité de prise du piège.
Lorsqu'une proie est prise au piège, la toile émet une vibration qui va
immédiatement alerter l'araignée. Elle se précipite ensuite vers sa proie pour
la tuer. Ce fil de soie est donc non seulement un support chimique mais aussi
un vecteur vibratoire.
3
- La fabrication d'une toile
La toile est formée à partir d’un
assemblage et de liaisons de fils de soie.
On estime qu'il faut en moyenne une à deux heures de travail et 30
mètres de fil de soie pour bâtir une toile. Elle ne peut pas projeter son fil
(comme on le voit parfois dans des fictions, tel que Spiderman). Elle doit donc
compter sur le vent ou sur les plus légers déplacements d'air, mais la plupart
du temps elle effectue de nombreux aller-retour pour construire cette œuvre. Les
trois griffes au bout des pattes des tisseuses leur permettent de se déplacer.
Voyons maintenant comment l'araignée œuvre pour tisser ses pièges à la
géométrie si parfaite.
L'araignée commence par définir le cadre de sa toile en se servant des éléments
présents dans l'environnement (brins d'herbe, murs, etc.).
Ensuite, elle réalise une sorte de « Y » en partant du côté
supérieur pour ensuite se laisser glisser jusqu'en bas et détermine ainsi le
centre de sa toile, point de convergence des fils du « Y ». Elle peut
alors tracer les rayons de son ouvrage.
La troisième étape consiste à la
formation du « moyeu », la spirale de fil tissée au centre afin de
renforcer la structure. Pour cela, elle constitue d'abord la base de la toile
c'est-à-dire qu'elle va fixer sa soie à différents endroits afin que la toile
soit fixe et immobile.
L'araignée crée ensuite les spirales principales de la toile : d'abord en soie
non collante pour qu'elle puisse se déplacer. Puis ensuite d'autres spirales
non collantes sont conçues pour que la toile supporte le poids de l'araignée.
Après cela elle va tisser une spirale très collante à côté de ce fil
pour piéger ses proies.
