Les moules, des animaux très attachants

Contre vents et marées, les moules s’agrippent à leur rocher grâce à de fins filaments: des chercheurs dévoilent dans la revue Nature Communications le secret de l’étonnante résistance de ces attaches naturelles.
Les moules se fixent à un support (rocher, coque de bateau...) grâce à un faisceau de filaments appelé byssus ou pied. Ces attaches sont suffisamment souples pour permettre aux moules de dériver dans l’eau pour trouver leur nourriture.
Mais elles sont surtout suffisamment robustes pour résister au ballottement dynamique des vagues et des courants, neuf fois plus puissant que la force exercée par tirage dans une seule direction. Des chercheurs avaient déjà étudié la composition des substances collantes, produites par la moule, particulièrement performantes, qui ancrent son pied sur une surface.
Mais, selon Zhao Qin et Markus Buehler, de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT, Etats-Unis), cette force statique de la colle, et du filament lui-même, “n’est pas suffisante pour résister à l’impact des vagues”.
“Nous avons pensé qu’il devait y avoir autre chose”, a expliqué Markus Buehler, qui dirige le Département de génie civil et environnemental du MIT.
Les chercheurs ont donc combiné modélisation informatique et tests de laboratoire pour tenter de découvrir le secret de cette ténacité.
Pour réaliser leurs expériences, ils ont placé des moules dans une cage sous-marine dans le port de Boston, pendant trois semaines, période pendant laquelle elles se sont fixées sur différentes surfaces. De retour au laboratoire, un système de traction a permis de tester la force des moules et des filaments.
Les chercheurs ont ainsi découvert que le byssus était composé de deux matériaux fabriqués à partir d’une protéine étroitement apparentée au collagène, un constituant de la peau, de l’os, du cartilage et des tendons. Ces deux matériaux possèdent cependant des propriétés mécaniques différentes : l’un élastique et souple, l’autre beaucoup plus rigide.
Environ 80% de la longueur des filaments du pied est composée d’un matériau rigide, tandis que 20% est faite d’un matériau plus souple et plus extensible. Les chercheurs ont réalisé des simulations avec des pourcentages différents, pour conclure que cette répartition est la clé de l’efficacité du système.
Ils estiment que ces résultats pourraient être utiles à la conception de matériaux synthétiques pour des fixations dans des conditions extrêmes. L’utilisation de matériaux inspirés du pied de la moule, alliant rigidité et extensibilité, pourrait être intéressante par exemple pour les sutures chirurgicales réalisées dans les vaisseaux sanguins ou les intestins, soumis à des flux pulsés ou irréguliers.