Pour les biologistes comme pour les ingénieurs, la question de la force qu'un serpent peut exercer suscite depuis longtemps l'intérêt.
Une équipe de chercheurs a cherché à répondre à cette question en mesurant la force de constriction d'un python réticulé de 7 mètres nommé Sophia. Le défi ne consistait toutefois pas à poser la question, mais à concevoir une expérience permettant de mesurer avec précision la force du serpent.
Heureusement, les experts d'Omega Engineering et notre gamme complète de technologies de mesure de pression étaient là pour nous aider.
Le défi
Les pythons réticulés sont l'une des plus grandes espèces de serpents au monde, avec une longueur moyenne comprise entre 3 et 6 mètres. Bien que ces chasseurs embusqués s'attaquent généralement aux poulets, canards, rats, chats domestiques, chiens et cochons, des cas d'attaques contre des humains ont également été signalés. Lorsqu'une telle attaque s'est récemment produite sur un ouvrier agricole indonésien, ICON Films a voulu savoir quelle force les pythons réticulés exerçaient lors de la constriction, et ils ont voulu filmer la réponse en direct.
Pour les aider, ils se sont tournés vers le Dr Scott Boback, professeur agrégé de biologie au Dickinson College en Pennsylvanie, spécialisé en herpétologie, la branche de la zoologie qui se consacre à l'étude des amphibiens et des reptiles.
« C'est peut-être le rêve d'un garçon de 14 ans de mener un test sur le terrain comme celui-ci », a déclaré le Dr Boback, « mais pour moi, c'est aussi une question scientifique fascinante : "Comment les serpents constricteurs tuent-ils leurs proies ?" »
Bien qu'il n'ait jamais mené de test de ce type sur des pythons auparavant, le Dr Boback et son partenaire, le Dr Charles Zwemer, également professeur agrégé de biologie au Dickinson College, avaient mené des tests similaires sur des boas constricteurs dans leur laboratoire. Le défi consistait à trouver comment mener à bien un tel test sur le terrain.
Défi • Quelle force les pythons réticulés exercent-ils lors de la constriction ?
• Recréer un système hydraulique avec un équipement léger
« Lors de la mesure de la force appliquée, explique le Dr Boback, l'idéal serait d'utiliser un liquide, comme dans un système hydraulique. » Cependant, son équipement de laboratoire était trop volumineux et encombrant pour être transporté sur le terrain, et il lui fallait trouver un autre moyen de recréer un système hydraulique avec un équipement léger.
Utilisation de transducteurs de pression pour surmonter les défis liés à la mesure
Solution • Créer un système hydraulique en circuit fermé• Un transducteur de pression avec connexion USB
• Un ordinateur portable
• Des tuyaux haute pression
• Une chambre à air de petit tracteur remplie d'eau
Mesurer la force de constriction d'un serpent n'est pas une tâche facile ; pour recueillir les données nécessaires, l'équipe du Dickinson College s'est associée aux experts en technologie de pression de l'équipe Omega Engineering.
En collaborant, les équipes ont conçu un circuit hydraulique composé d'une petite chambre à air remplie de fluide hydraulique, reliée à un tuyau haute pression, qui à son tour était relié à un Transducteur de pression à haute précision Omega.
Celui-ci était relié à un ordinateur portable équipé du logiciel d'Enregistrement des données d'Omega, permettant ainsi de surveiller en temps réel la pression exercée par le serpent.
L'étape suivante consistait à trouver un serpent. Les docteurs Boback et Zwemer ont rencontré l'équipe du film ICON à Boston, puis se sont rendus en voiture chez New England Reptile Distributers, qui abrite un python réticulé femelle de 7 mètres de long nommé Sophia.
Une fois présentée à Sophia (et au reste de l'équipe de New England Reptile Distributers), l'équipe était prête à commencer les tests. Pour commencer, ils ont soigneusement inséré le tube interne du système hydraulique juste sous la peau du sujet testé que le serpent allait attaquer, en l'occurrence un cadavre de porc.
Alors que le serpent enroulait ses anneaux autour du porc, le Dr Boback a mesuré la pression exercée sur le tube interne rempli d'eau qu'il avait inséré dans la poitrine du porc.
Les résultats : une découverte surprenante
Résultats • Le serpent a généré près de 300 millimètres de mercure• Un peu moins de 6 livres de pression par pouce carré (psi) pendant la constriction
• Le Dr Boback pense qu'ils pourraient être encore plus forts
Lorsqu'elle s'est enroulée autour du cochon, l'équipe a constaté qu'elle exerçait une pression circonférentielle d'environ 300 millimètres de mercure (mmHg), soit environ 6 PSI. Bien que cela puisse sembler peu à première vue, le Dr Boback a souligné l'impact significatif que cette pression peut avoir sur les organes internes.
« Il existe un mythe selon lequel les serpents serrent leur proie jusqu'à ce qu'elle ne puisse plus respirer, mais ce n'est pas exact », a expliqué le Dr Boback. « 300 millimètres peuvent sembler modestes, mais cela peut causer très rapidement des dommages internes considérables à un animal vivant. »
Ce résultat, bien que révélateur, a également soulevé d'autres questions sur la véritable force de ces serpents, questions qui attendent d'être résolues par les ingénieurs de demain (avec l'aide des experts d'Omega).
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