Biomimétisme
L'Escargot
L’escargot est un animal de la famille des gastéropodes appartenant elle-même a la grande famille des mollusques. Il est donc invertébré. Il a des intestins, des poumons, un cœur et est protégé par une coquille de forme hélicoïdale faite de mucus qu'il secrète, celle-ci durcit en séchant et devient du calcaire, c’est la particularité qui différencie la limace de l’escargot.
L’escargot se sert de sa coquille pour dormir, hiberner et se protéger e ses prédateurs.
Les escargots hibernent lorsque les températures sont fraiches et qu'il n'y a pas assez d'humidité, il va se rétracter à l’intérieur de sa coquille et va créer un voile muqueux noir qui va lui éviter la déshydratation.
Les escargots sont mâle et femelle à la fois, ont dis qu’ils sont hermaphrodites en effet chaque animal possède ovule et spermatozoïde, en s’accouplant chacun féconde l’autre après chacun va pondre de son côté. Ils enterrent alors leurs œufs dans le sol et ne s'en occupent plus par la suite.
L’escargot a le don de pouvoir ramper sur toutes les surfaces qu’elles soient verticales ou horizontal, pour se déplacer il libère différent type de mucus
Limace ( en haut )
Escargot ( en dessous )
Le mucus est une sécrétion visqueuse produite par la muqueuse, cette sécrétion est plus communément appelé bave.
L'escargot possède trois types de glandes sécrétrices de mucus car ces animaux ont des sécrétions très différentes qui dépendent de l'activité: Le mucus est une substance fluide ou légèrement solide.
Il y a la bave dite ordinaire, c’est le mucus que sécrètent l’escargot lors de son déplacement appelé reptation..
Cette bave est alors composée de nombreux éléments chimiques comme de l'allantoïne, du collagène, de l'élastine...
Ce mucus est fabriqué par une glande situé au cœur de l’extrémité avant du pied de l’escargot : la glande pédieuse, cette glande se compose de trois types de cellules : des cellules productrices de mucoprotéines donnant la consistance gélatineuse au mucus , des cellules productrices de protéines comme de collagène et des cellules produisant les mucopolysaccharides donnant une action protectrice et hydratante au mucus.
Anatomie de l'escargot
L’escargot a d’autres glandes productrices de mucus, la glande salivaire et la glande de mucus. Il possède également des glandes situées sur le bord du manteau (couche interne de la coquille).
Elles permettent aussi de créer le voile muqueux pour l’hibernation appelé
hibernaculum.
Ces glandes permettent en priorités de protéger l’escargot de se déshydrater.
Elles produisent un mucus riche en pigment, ce sont des cellules épidermiques sécrétant une matière colorant la coquille et qui produit une mousse jaunâtre lorsque les escargots paniquent.
Glandes sécrétant du mucus
Nous allons plus précisément nous intéresser au mucus utilisé par l’escargot pour son déplacement. Ce mucus est donc composé de plusieurs éléments :
L'allantoïne est un composé chimique azoté, de formule C4H6N4O3, d’origine organique ou végétale. Cette molécule permet à l'escargot de régénérer sa coquille quand elle se fend. Accélérant la cicatrisation de la peau et la régénération des cellules .
L’élastine est une protéine secrétée par les fibroblastes et a des propriétés élastiques ce qui permet aux cellules de se lier et aux tissus biologiques de se former.
L'élastine est une chaîne polypeptidique longue de 830 acides aminés. Elle est constituée majoritairement de prolines et de glycines.
Allantoïne
Elastine
Le collagène est une protéine qui confère aux tissus une résistance mécanique en l’étirant.Il n’est pas extensible et résiste bien à la traction. Il est également indispensable à la cicatrisation de la coquille de notre gastéropode.
Le collagène est une molécule asymétrique de 280nm de long et de 1,5 nm de diamètre.
L’Acide Glycolique permet de tuer les bactéries et surtout stimule la production de collagène.
De plus nous retrouvons des vitamines A, C et E, des peptides antimicrobiens,des glycoprotéines enzymatiques.
Pour se déplacer, l’escargot contracte, parallèlement à la surface, l’arrière de son pied pour le faire avancer d’un millimètre environ.
Pendant qu’il contracte son corps une couche de mucus (10 à 20 micromètres) sort de son pied par la glande pédieuse.
Le mucus subit alors 2 forces, celle exercé par le sol et celle par le pied, ces forces brisent les liaisons des protéines ainsi au lieu de se déformer comme un élastique, le mucus coule sous la forme liquide permettant au pied de glisser.Puis la zone contracté du pied se propage vers l’avant rendant l’arrière du pied immobile. Les liaisons entre les protéines se reforment et la couche de mucus devient solide et collante.On peut alors retrouver des petits bourrelets en observant les traces de mucus laissé par l’escargot.
Collagène
Acide Glycolique
Observation de la bave au
microscope à x400
Selon la surface sur laquelle se déplace l’escargot il produit un mucus plus ou moins épais et plus ou moins adhésifs.
Par exemple pour adhérer au plafond l’escargot produit un mucus gélatineux très adhésifs pour résister à la force de la gravité.Ces protéines reliées forme un réseau tridimensionnel élastique, appelé réticulation. Lorsque l’escargot ne bouge pas, qu’il est immobile son mucus est sous la forme solide composé majoritairement d’eau (96 à 97 %) , de sels dissous et de 3 a 4 % de protéines attachées ensemble via du souffre. Le souffre a pour structure électronique Z=16 (K)2 (L)8 (M)6 peut faire des lien entre 2 atomes grâce a ses deux liaisons covalentes. Le polymère passe alors d'un état pâteux (viscoélastique) à un état solide, rigide, élastique. Ces liaisons formant alors de longues chaines de molécules permettent au mucus d’adhérer sur tous types de surface. Chez l’escargot la réticulation se déroule dans le collagène qui est une longue protéine considérée comme une colle naturelle.
Je vous laisse vous rendre sur la sous page des expériences pour découvrir ce que l'on a testé...
Chaine de molécule du mucus d’escargot