Les scorpions, déjà affublés d'un look qui crie « ne touchez pas », renforcent apparemment en secret leurs pinces et leurs dards avec des métaux comme le zinc, le manganèse et le fer. Une nouvelle étude révèle que ce n'est pas simplement parce qu'ils mangent salement - c'est une métallurgie intentionnelle et militarisée.
Sam Campbell, biologiste à l'Université du Queensland, a déclaré aux journalistes que la présence de métaux dans l'armement des scorpions est connue depuis les années 1990. Ce qui n'était pas clair, c'était si ces bestioles avaient évolué ainsi ou si elles grignotaient accidentellement la mauvaise terre. Pour le savoir, Campbell et son équipe ont examiné 18 taxons de scorpions du Smithsonian National Museum of Natural History, utilisant la microscopie électronique à balayage haute résolution et l'imagerie par micro-fluorescence X pour créer des cartes colorées de la distribution des métaux.
Les résultats, publiés dans le Journal of The Royal Society Interface, montrent une conception sophistiquée. Le zinc se concentre à l'extrémité du dard pour le maintenir dur et résistant à la perforation, tandis que le manganèse se trouve juste en dessous pour offrir de la flexibilité et absorber les vibrations - transformant le dard en une lance biologique qui ne se brise pas à l'impact. « C'est logique car la piqûre d'un scorpion est assez agressive et produit beaucoup de force, donc le dard doit encaisser sans casser », a expliqué Campbell.
Les pinces bénéficient d'une mise à niveau similaire. L'enrichissement en zinc et en fer n'apparaît que sur les denticules en forme de dents du segment mobile de la pince, comme un sabre de samouraï où le matériau le plus dur longe le tranchant. Campbell a noté que lorsque ces denticules apparaissent, le métal apparaît - et partout ailleurs sur la pince, il n'y a rien. Donc le reste de la pince se la coule douce, non fortifié.
Mais l'évolution ne s'est pas arrêtée là. Les espèces qui dépendent fortement de leur dard pour chasser, comme la famille des Buthidae, ont des pinces longues et fines avec moins de métal. Pendant ce temps, le scorpion empereur (Pandinus imperator) utilise ses pinces massives renforcées de métal pour écraser ses proies et réserve son dard pour l'autodéfense. L'équipe a trouvé une corrélation inverse : si une espèce de scorpion a des pinces très enrichies en zinc, son dard est relativement pauvre en zinc, et vice versa. « Ce n'est pas qu'ils choisissent simplement de renforcer une arme plutôt qu'une autre », a déclaré Campbell. « Je pense que c'est une poussée évolutive vers le renforcement de l'arme la plus utilisée. »
L'enrichissement en fer, cependant, a lancé une courbe. Campbell théorise qu'il s'agit plus de résistance à l'abrasion que de dureté : les scorpions aux pinces fines doivent tenir leurs proies qui se débattent plus longtemps pendant que le venin fait effet, donc le fer les aide à garder une prise. Le zinc, en revanche, compense les pinces plus faibles en ajoutant de la dureté.
Malgré cette conception astucieuse, les dards de scorpion se brisent encore dans la nature - exactement à la zone de transition entre le zinc et le manganèse. Campbell a admis que c'est « une faiblesse assez intéressante » et qu'il n'a pas encore de véritable théorie pour l'expliquer. Une possibilité est que le zinc et le manganèse sont des ressources limitées, donc les scorpions ne renforcent que les parties les plus critiques.
L'étude a ses lacunes. L'équipe n'a utilisé qu'un seul spécimen par espèce, manquant les variations entre individus et entre sexes (les femelles sont généralement beaucoup plus grandes). Ils n'ont pas non plus suivi les changements au fil des mues - les scorpions perdent leur exosquelette en grandissant, et une étude a montré que les scorpions nouveau-nés n'ont aucun enrichissement en métal, les métaux n'apparaissant qu'au deuxième stade.
Campbell a reconnu que les scorpions sont notoirement difficiles à étudier : nocturnes, vivant dans le désert et amateurs de terriers. « Nous ne savons pas à 100 % quel est leur comportement », a-t-il dit. « Il serait bon d'établir de véritables corrélations entre ce que nous observons dans la nature, comment ils interagissent avec leur environnement, et ce que nous trouvons dans leurs exosquelettes au laboratoire. Ce serait une étude énorme, énorme. »