Les soies pleines et les soies sensorielles (sensilles) jouent plusieurs rôles, respectivement celui de protection ou d'ornement et pour les soies innervées, le rôle de récepteur mécanique mais également pour une partie d’entre elles celui de chimiorécepteur. Afin de mieux comprendre la différence fonctionnelle qui existe entre une soie simple et une soie innervée, je reprends ici deux schémas :

Le premier schéma (ci-contre à droite) montre la disposition type d'une soie pleine. Dépourvue de cellule sensorielle, elle joue chez les collemboles un rôle particulier dans la protection contre l'eau et plus particulièrement les risques d'asphyxie (voir La cuticule).

Les sensilles, quant à elles, se distinguent des soies pleines (ou simples) car elles possèdent à leur base une cellule nerveuse qui permet la détection de variations de tension ou de vibrations transmises par le toucher et les flux d'air ou de liquides. Cette terminaison nerveuse permet aussi dans certains cas aux sensilles de pouvoir être gustatives ou olfactives. Les soies gustatives se situant généralement sur les pièces buccales et les soies olfactives s'ouvrant à travers des pores (photo ci-dessous à droite) situées plus particulièrement au niveau des antennes.

Le second schéma (ci-contre à gauche) montre la structure de base d'une sensille tactile chez les arthropodes.

Elle se compose d’une cellule sensorielle dont l’extrémité dendritique pénètre dans le canal cuticulaire de la soie sécrétée par une cellule annexe, dite trichogène. Cette dernière qui entoure la soie est elle-même séparée du reste du tégument par une autre cellule annexe dite tormogène.

La sensille peut présenter diverses formes depuis la soie allongée dépassant largement la cuticule, jusqu'au bouton affleurant à peine ou enfoncé dans une petite crypte (photo ci-dessous à droite). On retrouve ces sensilles tactiles sur une partie importante du tégument et elles sont particulièrement abondantes sur les antennes, les tarses et les cerques.  

L'interaction entre la soie et l'extrémité de la cellule sensorielle est favorisée par la structure dendritique de cette dernière, riche en microtubules associés à la membrane qui est en contact avec la soie, de sorte que tout mouvement de cette dernière provoque une distension propre à induire un potentiel directement transmis sous la forme d'une impulsion électrique au système nerveux central1.

On notera que les sensilles, outre leur capacités mécano-réceptives, se distinguent selon deux types, les sensilles gustatives et olfactives disposées respectivement sur l'appareil buccal et au niveau des antennes.

L'étude approfondie des différentes soies du collembole montre que certaines peuvent se spécialiser pour percevoir divers stimulus (chimiques, mécaniques...). Les chercheurs en ont répertorié quatre types : les microsetae (qui recouvrent uniformément les corps ), les écailles (qui sont des soies aplaties), les macrosetae (morphologiquement différenciées, moins nombreuses et réparties spécifiquement) et les trichobothries (mécanoreceptives, longues et fines).

Sur ces illustrations, on peut voir l'implantation latérale de soies mécano-receptives (trichobothries) sur des Symphypleones et Neelipleones (ci-contre : Sminthurides malmgreni. Ci-dessous, de gauche à droite : Sminthurinus reticulatus, Neelus murinus, Sminthurides malmgreni et Sminthurinus aureus).

Ces soies sont capables de détecter d'infimes courants d'air ou des vibrations issus de toutes directions. Les influx nerveux alors générés par les cellules sensorielles (en vert sur le second schéma de cet article) permettent au collembole d'avoir des informations sur d'éventuels changements d'états ou de présences dans sa proximité. Frans Janssens (collembola.org) compare le fonctionnement des trichobothries à celui d'un joystick capable de percevoir et retransmettre des sollicitations /informations issues de toutes les directions.

Les soies présentent également une large palette de formes. Ainsi on en trouve des droites, incurvées ou en forme de "s", mais également avec des pointes acérées, aplaties, fourchues ou ramifiées (comparables à un plumeau). Elles peuvent être plus grosses à leur base ou à l'inverse avoir des formes plus larges à l'approche de leurs extrémités (à l'image d'une massue allongée).

Leur répartition et leur densité sont également variables et font l'objet d'études permettant de caractériser les espèces. On peut donc considérer que les soies des collemboles, à travers leur large palette morphologique et leurs diverses capacités (on les retrouve tout aussi opérationnelles que chez leurs lointains cousins, les insectes et les arachnides) jouent un rôle majeur dans leur potentiel sensoriel, probablement bien plus important que leur vue dont les organes (ocelles/plaques oculaires) sont généralement peu développés, atrophiés ou même absents. 

 

1: Eléments du début de l'article et figures adaptés de: Physiologie animale - Raymond Gilles. Editeur : De Boek & Larcier s.a. Bruxelles (2006)

Montage photographique ©Philippe Garcelon.