Les champs électriques, vecteurs d'informations biologiques

Note introductive de J.M. Danze

            Il y a quelques années, à une époque où la téléphonie mobile n'avait pas encore pris possession de notre vie, parfois contre le gré de certains de nos concitoyens, le Prof. Urlrich Warnke, de l'Université de Saarbrucken m'a remis une première mouture en langue anglaise de ce texte. Je n'y avais alors guère attaché d'importance, si ce n'est dans un cadre scientifique pur. Puis, dans la suite, Ulrich Warnke est devenu l'un de mes maîtres à penser et j'ai découvert une deuxième mouture  plus évoluée de ce texte. Je l'avais alors transmise telle quelle à un cercle apicole belge en vue d'une traduction résumée pour publication. Il y a beaucoup de chance que l'importance de ce texte soit passée au delà de l'esprit des dirigeants de ce groupe, car aucun écho n'y a été fait.
            Aujourd'hui, à l'heure où les téléphones mobiles et leurs antennes relais parasitent certains appareils médicaux et le fonctionnement des radio-télescopes, il serait peut-être bon de se demander s'ils ne sont pas en train également de toucher le monde des insectes butineurs (abeilles, bourdons ) et des oiseaux (moineaux, étourneaux etc…).
            J'ai donc décidé de traduire ce dernier texte dans son intégralité afin de permettre (je l'espère) une meilleure compréhension de ces phénomènes d'informations biologiques par champs électriques interposés.
            J'espère que les entomologistes et les ornithologues daigneront prendre connaissance de ce document pour confronter les données de U. Warnke avec des observations consécutives dans le domaine des champs alternatifs 50 Hz et surtout des micro-ondes de téléphonie mobile…
            Il est peut être grand temps !

Les champs électriques, vecteurs d'informations biologiques 

       par le Prof. Ulrich WARNKE
       Institut de Biologie, Université de Saarbrücken

Convergence des champs biologiques dans l'eau et sur terre
Charge électrostatique des animaux
Conductivité de la surface du corps
Charge de base par électricité de contact
Charge et décharge grâce aux composantes électriques atmosphériques
Animaux en vol
Animaux au sol
Piézo-électricité, pyro-électricité et phénomènes d'électret
Phénomènes photo-électriques
Implication biologique des champs électriques
Le facteur de stress
Apprentissage
Transporteurs d'informations
Les références de temps
Electrocommunication
Volées d'oiseaux
Relations entre les forces électrostatiques en vol en formation
Géométrie calculée de la formation
Vérification de l'hypothèse sur base de documents photographiques de formations de vol
Electro-orientation et électronavigation
Mécanismes de perception des champs électriques à extrêmement basses fréquences (de 1 Hz à 3 kHz) et à très basses fréquences (de 3 kHz à 30 kHz).
Microvibrations
Effets de pointes

Convergence des champs biologiques dans l'eau et sur terre

            Des poissons développant de puissantes et de faibles décharges électriques sont maintenant bien connus des experts. Cependant, le fait que tous les poissons, y compris ceux que l'on considère comme non électriques, sont entourés d'un champ continu dipolaire (– à la bouche; + aux branchies) modulé par la respiration mécaniques est moins connu. Ce champ a une signification biologique et est utilisé par des espèces à faible évolution phylogénique, comme les requins, les raies et les esturgeons, comme un signe destiné à la prédation. Une plie dissimulée sur le fond de la mer, par exemple, peut ainsi être localisée par des prédateurs passant à proximité, grâce à son champ électrique. Les ordres de poissons d'eau douce et d'eau salée à évolution plus élevée ont apparemment développé leur utilisation des champs électriques pour y introduire une communication (perception) inter-espèces ainsi que la localisation de matières (activation). Les bancs migrateurs de poissons semblent être maintenus ensemble par leur champ électrique commun et ils utilisent probablement certains niveaux de potentiel dans la mer, en vue de leur navigation. La quantité isolée d'énergie nécessaire pour initier une action de perception est étonnamment basse.
            On a jusqu'ici totalement ignoré que des champs électriques sont également générés par des animaux terrestres; de nombreuses espèces d'insectes, d'oiseaux et d'animaux à fourrure atteignent des amplitudes de champ relativement élevées [37, 38]. Sur terre ces champs biologiques sont un facteur impliqué dans la physiologie.
            Ceci nous amène à la question intéressante de savoir à quel point des phénomènes électriques convergents, déjà établis comme des moyens effectifs d'échange de communications dans l'eau se sont également développés sur terre.
            Il faut se souvenir de ce qu'au moment de l'émergence des premiers organismes terrestres, les champs électriques et magnétiques atmosphériques, les oscillations électromagnétiques et les ions atmosphériques étaient déjà des facteurs météorologiques ou extra-terrestres corrélés et quantifiés parmi l'espace de vie. Il semble plutôt invraisemblable que ces conditions fondamentales ne fussent pas exploitées par les organismes dans un but informationnel. L'importance essentielle du codage électrique en vue de la mémorisation des informations endogènes et de l'échange d'informations est bien connue et de là l'utilisation d'énergie électrique ou magnétique endogène devrait également être considérée comme une source régulatrice d'informations. Ceci pourrait jouer in rôle particulièrement important chaque fois que des stimuli via des canaux de sens plus hautement développés ne reçoivent plus d'information, comme c'est le cas par exemple, d'oiseaux migrateurs volant à haute altitude la nuit ou au dessus de grandes étendues océaniques.
            Ce sont autant d'éléments pour l'hypothèse de travail.

Charge électrostatique des animaux

            Lorsqu'une plume est agitée dans l'air, elle se charge d'électricité statique, pourvu que des porteurs de charge soient présents dans l'air.
            Lorsqu'un oiseau vole dans l'air, cependant ou même s'il est posé sur une branche, les processus deviennent un peu plus complexes. Dans des conditions "naturelles" il y a beaucoup de variables interdépendantes en interrelations impliquées et celles-ci doivent être soumises à des évaluations quantitatives et être enregistrées individuellement quant à leur magnitude et à leur dépendance vis-à-vis du facteur temps.
            Cependant, cette tâche dépasse de loin les possibilités des tests disponibles et par conséquent, les animaux et les modèles sont explorés dans un laboratoire en fonction de paramètres définis de variables qui simulent les conditions physiologiques. Les résultats démontrent les principes et les facteurs dépendants de la charge électrostatique des insectes, des oiseaux et des mammifères, mais ne peuvent fournir que des valeurs approchant les valeurs absolues.
            L'ordre selon lequel les phénomènes répondant aux générateurs de champs biologiques sur terre sont décrits correspond à leur fréquence d'apparition.

Conductivité de la surface du corps

            Les champs électriques à amplitudes plus élevées ne peuvent être mis en évidence chez des animaux que si les charges unipolaires divisées (la cause de ces champs électriques) ne sont pas continuellement neutralisées. La neutralisation des charges est principalement une fonction de la mobilité des charges à la fois sur la surface du corps et à l'intérieur du corps.

            Tous les insectes terrestres ayant une cuticule et toutes les espèces animales à épiderme squameux, à coquille, à plumes ou à fourrure sont protégés grâce à ces organes cutanés possédant des surfaces isolantes excellentes (Résistivité spécifique de 10¹⁰ W/cm à 10¹² W/cm).
            La méthode suivante de détermination des variations de la résistance relative locale sur la surface du corps: "l'intérieur" d'un animal vivant fixe acquiert un potentiel via la bouche; une abeille, par exemple, qui reçoit un mélange de miel et d'eau préalablement chargée à un potentiel opposé à celui de la terre. Deux mesures séparées de résistances déterminent alors l'impédance de la source protégée par la couche externe du corps contre la décharge de l'intérieur du corps. Des valeurs absolues ne peuvent être obtenues qu'in vitro au moyen d'un pont de mesures (pont de Wheatstone), à partir d'échantillons de tissus spécifiques. Un microscope électronique à balayage peut fournir une présentation optique réelle des zones de conductivités différentes sur des plaquettes de préparations virtuellement fraîches et non traitées, sur base d'un feuillet d'échantillon (fig.1).

Fig.1: Image d'une aile d'insecte en test. La modification de la mosaïque de conductivité peut être habituellement suivie sous un microscope électronique et dépend de la longueur de la période sous vide. Des structures de lumière légèrement colorées indiquent des densités de courant relativement élevées, c'est-à-dire une conductivité élevée. Les zones sombres indiquent le contraire. Etant donné que le fluide capillaire s'assèche, les veinules - ici toujours lumineuses -  deviennent progressivement sombres.

La surface du corps de toute espèce animale présente une mosaïque typique de zones de conductivités différentes. Cette mosaïque est spécifique et clairement dessinée; elle concorde virtuellement avec le profil des charges en superficie. Des modifications dans cette disposition sont déterminées soit par des sécrétions électriquement actives, soit par des paramètres physiques environnementaux. Une humidité relative élevée aboutit ainsi à des valeurs de conductivité élevée sur des zones isolées de la surface du corps lesquelles résultent du dépôt d'un film adhérent d'humidité. La chaleur ajoutée provoque une augmentation nette de la conductivité sur toutes les surfaces du corps mentionnées ci-dessus, en raison des principes régissant les électrolytes et les semi-conducteurs. Des modifications de l'intensité lumineuse et des différences de concentrations en ions atmosphériques exercent également une influence, bien qu'à un niveau limité (Fig. 2).
            Il n'y a pas de doute que les surfaces organiques du corps aient des propriétés semi-conductrices, mais la preuve expérimentale est difficile à obtenir. La conductivité ionique prédomine dans les tissus frais; elle est due au pourcentage élevé d'eau présente et dissimule donc les effets semi-conducteurs.
            D'autre part, la déshydratation détruit l'état fonctionnel biologique normal du tissus. L'effet redresseur de courant communément trouvé dans les semi-conducteurs ne peut être utilisé ici comme indicateur à cause du contact inévitable entre le matériau de l'électrode et la substance organique, lequel contact fausse les transitions n-p.

Fig.2: Oscillogrammes de l'augmentation induite de la conductivité sur la cuticule de l'insecte (tracé supérieur). Des résultats analogues apparaissent dans des échantillons de kératine, de collagène et de dentine. Le tracé inférieur montre le signal artificiel. a): concentration ionique atmosphérique bipolaire et unipolaire augmentée. b): température augmentée. c): température diminuée. d): humidité absolue augmentée. e) et f): variations de l'intensité de la lumière [1].

            Si l'on considère la charge statique des animaux terrestres, il est important de tenir compte non seulement de la conductivité normale de la surface du corps, mais surtout de la nature des surfaces via lesquelles a lieu le contact avec la terre. Les animaux qui possèdent des glandes sudoripares ou des glandes odorifères ou des glandes adhésives aux endroits par lesquels ils sont en contact avec la surface de parcours sont donc équipés d'un excellent contact galvanique, alors que ceux qui marchent sur des sabots, sur des doigts ou sur des griffes sont presque entièrement isolés de la terre. Un fait intéressant et inhabituel se manifeste chez beaucoup d'espèces d'insectes : les mouches, les abeilles et d'autres insectes possèdent un rabat adhésif (arolium) entre deux griffes de leurs pattes. Ce rabat adhésif peut être déployé ou contracté à tout moment lorsque l'insecte est au sol. Lorsque l'arolium est en contraction, l'insecte rampant sur ses griffes est ainsi isolé électriquement de l'environnement et est capable de recevoir une charge statique. Si d'autre part le rabat adhésif déployé touche la surface de parcours, l'insecte se met rapidement au potentiel de cette surface. Pour certaines parties de l'insecte, ceci peut impliquer une décharge ou une modification de la charge, parfois avec un changement de polarité.
            Les animaux aériens sont fortement isolés électriquement, en fonction d'une résistivité atmosphérique moyenne R_a = 10¹⁵ W/cm.
            En ce qui concerne la conductivité superficielle, l'être humain occupe une position particulière à cause de la répartition à forte densité des glandes sudoripares sur l'ensemble du corps. Des modifications de température, des variations d'humidité relative et des facteurs psychologiques peuvent être la cause de considérables variations de la résistance ohmique. Les fluctuations de l'activité glandulaire sont impliquées dans ces phénomènes. C'est pourquoi une charge statique plus élevée accompagnée d'un contact galvanique avec la terre n'est possible que par les poils, les cheveux en particulier. D'autre part, la polarisation diélectrique est détectable sur toutes les parties du corps.

Charge de base par électricité de contact
            Les insectes et les oiseaux reçoivent leur charge de base par électricité de contact: deux processus doivent être considérés séparément:

• la tension (voltage) de contact entre le matériau de la surface de l'animal (kératine, chitine, substances cireuses) et les couches d'air environnantes,
• la tension (voltage) de contact entre plusieurs structures du corps

            Pendant le contact de deux surfaces, jusqu'à une distance moléculaire (10^-10 m), la séparation des charges positives et négatives a lieu par le transfert d'une certaine quantité d'énergie aux points de contact. L'importance de la modification des charges dépend de trois variables physiques du matériau selon les règles définies: l'énergie d'ionisation, le travail de libération thermique des électrons et l'affinité des électrons. En cas de séparation des surfaces, l'une par rapport à l'autre, la surcharge locale est maintenue pendant un temps plus long si la résistance de la surface est inférieure à 10¹⁰ W. Lors de la friction, de plus grandes parties de la surface sont amenées en contact étroit malgré leur inévitable rugosité mécanique et des charges plus élevées s'élaborent. L'électricité obtenue par friction est l'une des plus anciennes observations de l'humanité et a donné son nom à l'ensemble du phénomène (en grec, Elektron signifie l'ambre). C'est pourquoi il est surprenant que l'électricité animale dans le milieu naturel ait à peine retenu l'attention jusqu'ici.
            En considérant maintenant l'électricité de contact entre structures d'un corps isolé, nous obtenons la description générale suivante [17, 24, 37]. La structure de la surface du corps à constante diélectrique plus élevée se charge positivement à l'opposé de celle possédant une constante diélectrique plus faible. Les surfaces couvertes de poils se chargent positivement en contact avec des surfaces glabres ou écailleuses, lesquelles se chargent alors négativement. Des structures corporelles similaires ne se chargent que si les plans de contact ont des dimensions différentes. Dans ce processus, le plan le plus étendu se charge positivement.
            Une quantité de phénomènes mesurables devraient être démontrés comme des exemples dans ce cadre. En vol, les plumes d'habillage des oiseaux reçoivent une charge positive par friction contre les plumes du duvet, ces dernières acquérant par contact une charge négative (Q = 10^-9 As). Les oiseaux ont l'habitude de lisser leurs plumes d'ailes en les faisant glisser dans leur bec. Les plumes d'ailes sont ainsi chargées positivement (Q = 10^-10 As). Les abeilles lissent régulièrement leurs antennes avec un créneau de nettoyage (nettoyeur d'antenne) aux pattes antérieures. L'antenne est ainsi chargée positivement (P = 1,3 Volt). Si les souris nettoient des parties de leur corps avec leurs deux pattes de devant, elles reçoivent une surcharge positive (P = 1 Volt).
            La tension de contact n'a une valeur reproductible que si le processus à lieu sous des conditions constantes. Si les paramètres changent, et spécialement la teneur en vapeur d'eau de l'air, les tensions prennent des valeurs très différentes et peuvent même changer de signe ¹.
            En ce qui concerne les corps d'animaux isolés électriquement, la tension de contact atteint souvent des valeurs élevées. Tous les porteurs de charges dans l'air environnant, transportés sur le site, peuvent être attirés ou repoussés dans le même laps de temps grâce aux forces de Coulomb rayonnées par l'animal sous les conditions décrites. Dans ce cas, le courant de décharge ne peut plus se produire et est à un niveau de saturation. Si la production d'électricité n'est pas interrompue à ce stade, il y aura des surcharges élevées qui pourront provoquer des stimulations mécaniques-physiologiques à cause du développement corrélé et très puissant de forces sur les plus petites zones, par exemple entre les sclérites et les membranes de la cuticule d'insectes ou entre l'électrolyte du nez et l'épiderme mammaire.
            La composante d'électricité de contact qui apparaît à partir du contact entre l'animal et l'air est particulièrement importante. Deux états cruciaux doivent être distingués: l'animal au repos et l'animal en vol. Pour l'animal au repos, la couche limite de la tension de contact se trouve dans l'air atmosphérique jusqu'à plusieurs rayons; il y a une tension spatiale diffusée s'élaborant autour de l'animal qui stimule la neutralité électrique à l'extérieur.
            Cependant, cette situation change profondément si des forces externes influencent ce système d'équilibre. Dans le cas de l'animal volant, beaucoup de forces perturbatrices interfèrent fortement en même temps:

• un courant dans la phase d'air relatif au plan limite
• un champ électrostatique composé de variables électriques aériennes exogènes et l'électricité accrochée au corps comme le générateur à plumes décrit,
• des turbulences avec perforation complète des couches électriques en divers endroits inégaux des surfaces (p. exemple des générateurs à vortex, fig. 23).

            Dans tous ces cas, les porteurs de charges et particulièrement ceux des parties diffuses de la double couche sont décalés et le plan limite présente continuellement des charges non saturées. Un potentiel électrocinétique calculable avec un effet élevé de générateur apparaît. Un équilibre est atteint si le courant électrique de retour compense exactement le courant de conversion entre les nuages de charges isolées dans l'espace. La conséquence des états élevés de résistance en ce qui concerne l'air d'une part et la surface de l'insecte ou des plumes de l'oiseau d'autre part aboutit à ce que les processus de relaxation aient une inertie extrême et de ce fait, le niveau de champs de forces devient très élevé (l'exemple d'un pigeon mesuré dans un tunnel aérodynamique avec de l'air ionisé a indiqué E > 1000 V/m).
            Etant donné que les forces perturbatrices des doubles couches électriques décrites atteignent leur expression maximale aux ailes des animaux, les ailes des insectes volants et des oiseaux couplées avec leur environnement d'air fonctionnent comme des générateurs de champs électriques qui créent de relativement puissantes forces de Coulomb à l'extérieur.

Charge et décharge grâce aux composantes électriques atmosphériques
            Fondamentalement, il y a deux composantes de l'électricité atmosphérique qui son d'importance capitale dans la charge et le décharge des êtres humains, des animaux et des plantes. Elles sont:

1. le gradient de potentiel
2. la densité de charge spatiale qui résulte d'une différence entre les charges positives et négatives dans une unité de volume donnée.        

Etant donné que ces valeurs servent probablement de signaux pour les animaux, il en découle un bref contrôle des paramètres impliqués.
            Le champ électrique est constitué des charges spatiales dans l'atmosphère. Les porteurs de ces charges spatiales peuvent être des particules en suspension ou des composants des gaz atmosphériques. Lorsque le ciel est clair, les charges spatiales positives prédominent et sont partout de la même valeur que l'ensemble des charges négatives de la surface de la terre. C'est pourquoi par beau temps, le vecteur d'intensité de champ est dirigé vers la terre (le gradient de potentiel est d'environ 100 V/m). Alors que la différence de potentiels entre terre et atmosphère augmente avec l'altitude, le gradient de potentiel décroît.
            Dans des zones de mauvais temps ou même pendant une période nuageuse, les conditions sont différentes. Non seulement le gradient de potentiel peut alors atteindre des valeurs très élevées (valeur absolue maximum mesurée: 11.000 V/m en été 1977) et présenter de considérables variations dans le temps, mais il peut également changer de polarité. Lorsque ceci se produit, l'intensité de champ change naturellement de direction et la surface de la terre peut devenir positive. La valeur de gradient de potentiel ne dépend pas seulement du moment de la journée et de la saison, mais aussi et surtout de l'altitude et du type de terrain; les valeurs obtenues dans les cavités sont plus faibles et celles obtenues au dessus des arbres, des montagnes etc. Elles sont plus élevées, comparativement à celles relevées sur des zones planes. Les champs électriques, y inclus ceux émanant des organismes vivants sont mesurés, soit en utilisant une sonde de potentiel ayant subi un traitement radioactif grâce auquel le potentiel du point de l'espace de la sonde est mesuré, soit en utilisant des moulins de champ qui enregistrent les charges d'induction électrostatiques du champ. Il faut souligner que les valeurs obtenues via ces tests ne représentent pas des valeurs exactes, mais que celles-ci dépendent des propriétés physiques des indicateurs, comme la capacitance d'entrée, la résistance d'entrée et les constantes de temps.
            Les courants électriques atmosphériques sont engendrés par le mouvement des charges spatiales constituées des ions atmosphériques. De petits ions sont créés sous l'influence des rayons cosmiques et de la radioactivité terrestre. Ils déterminent à la fois la conductivité atmosphérique et la compensation de potentiels entre les corps chargés. La quantité d'ions par unité de volume d'air augmente avec l'élévation en altitude, comme cela a lieu lors de l'éclatement d'un orage. La combinaison résultante de petits ions avec des particules en suspension neutres à l'origine, aboutit à la formation de gros ions à mobilité très réduite. Ce processus est renforcé par la présence de brume ou de brouillard ainsi qu'à proximité des villes et des zones industrielles.

Animaux en vol

            Les oiseaux construisent habituellement leur nid dans les creux des arbres ou sur une branche sous un dôme de feuillage. Dans les deux cas les nids sont galvaniquement connectés à la terre grâce à la conductivité électrique de l'arbre et ils sont presqu'entièrement protégés par l'écran de verdure contre les champs électrostatiques atmosphériques. La résistivité spécifique moyenne de l'atmosphère est 10¹⁵ W/cm et est ainsi opposée à celle des plantes ou à celle d'un sol relativement sec avec des valeurs approximatives de 10⁵ W/cm. C'est pourquoi les plantes, comparativement avec la haute atmosphère fortement isolante, agissent comme des conducteurs par lesquels le champ électrique atmosphérique sera continuellement déchargé.
            Cependant, lorsque les oiseaux volent librement dans l'air, ils sont confrontés avec des courants électriques et des forces électriques. La même chose s'applique aux insectes, lorsque par exemple, ils s'envolent d'une surface vers l'air libre. Aucun de ces tests n'a été réalisé jusqu'ici sur des chauve-souris mais on peut supposer qu'elles sont sujettes à des processus similaires. En vol, le corps de l'animal se charge électrostatiquement ou s'il est déjà chargé, il se déchargera et sera en même temps polarisé diélectriquement. Cette polarisation est causée par le champ du voltage atmosphérique direct déplaçant les charges du corps de l'animal à un point tel qu'un dipôle puisse être éventuellement induit. Le moment de ce dipôle est dirigé dans la direction du champ de l'excitateur électrique; en d'autres mots, verticalement. Le potentiel de l'espace environnant d'un animal est équivalent à celui du champ de polarisation, plus une composante de perturbation engendrée par le dipôle de l'animal. Si nous imaginons qu'au lieu de voler, l'animal est placé sans mouvement dans l'atmosphère ionisée, alors le potentiel environnant déterminerait la puissance et la rapidité du flux des ions atmosphériques unipolaires vers lui. Des compensations de charges apparaîtraient  en proportion avec la densité ionique au moyen de courants de conduction avec une constante de temps définie. Des charges spatiales s'accumuleraient autour du corps et ainsi donneraient une impression extérieure de neutralité électrique.
            La compensation de charges ne peut pas se produire de la même manière durant le vol pour les raisons suivantes: lorsqu'un animal vole, l'air circule de façon laminaire autour de son corps, ce qui signifie que ce n'est que la couche très interne d'air qui sera capable d'induire une compensation de potentiel. Cependant, la concentration de charges est trop faible. Ce courant de flux d'air laminaire ne s'applique pas aux ailes, car le courant se dissipe dans les turbulences à la surface supérieure des ailes. En présence de courants de vents en rafales, lesquels engendrent  une distribution statistique de charges dans l'atmosphère, des courants de convection permettent à une compensation entre la charge de l'aile et l'air environnant, de se mettre en place très rapidement. De plus, étant donné les vitesses des turbulences, les ailes peuvent alors recevoir une autre charge, dont la polarité pourrait être opposée. Cependant, cet effet est insignifiant, comparativement aux processus enregistrés sur des ailes en train de battre. Dans ce cas, il y a avant tout une augmentation de ce que l'on désigne par "électricité de friction", par laquelle les plumes des ailes montrent une préférence pour les charges positives correspondant à leurs constantes diélectriques relatives. Deuxièmement, l'activité de battement chasse toutes les formes de porteurs de charges du volume d'air concerné. La charge de l'aile et la polarité de l'aile correspondent à la densité de charge spatiale des couches d'air traversées.
            Tous ces phénomènes électriques présentés ici en termes quelque peu simplifiés aboutissent au profil de distribution suivant de polarité et de potentiel chez les animaux volants (fig. 3). Le corps forme un dipôle vertical induit qui, cependant ne peut être conséquent que si l'effet du champ électrique atmosphérique n'est pas affaibli de manière décisive par la position des points d'inversion supérieur et inférieur des ailes en cours de battement. Les extrémités des ailes, en particulier, sont chargées durant le battement, en corrélation avec la densité de charges de l'espace environnant. Par beau temps, la charge est positive. Etant donné les propriétés isolantes électriques élevées des plumes (ou de la cuticule chez les insectes), les charges captées sont  piégées à leur point d'impact et deviennent ainsi des générateurs de leur propres champs électriques. Les paramètres spécifiques aux animaux d'intensité de champ sont la fréquence des battements d'ailes et la superficie de l'aile en contact avec les turbulences de l'air environnant.
            Des tests sur des pigeons ainsi que sur des insectes volant en liberté, réalisées dans des tunnels aérodynamiques, ouverts ou fermés, à la fois à l'air libre et en laboratoire, ont indiqué que les tunnels aérodynamiques en métal ne correspondent pas aux conditions physiologiques naturelles. L'intensité des valeurs de champ émanant des animaux dans les tunnels était réduite quasiment à zéro dans les tunnels aérodynamiques alors que par beau temps à l'air libre, des valeurs minimales comprises entre 10 V/m et 100 V/m étaient régulièrement observées. Des tests ioniques, réalisés sur les courants d'air laminaires des tunnels ont montré que les petits ions qui étaient absorbés dans le tunnel à partir de la chambre, se déchargeaient sur les treillis de métal raccordé à la terre ainsi que sur les parois et n'atteignaient jamais réellement les animaux volants. Ce n'est que lorsque le courant d'air a été ionisé au moyen de deux générateurs bêta (tritium) et le tunnel reconstruit presqu'entièrement en bois que des valeurs comparables ont été obtenues.

Un capteur de signaux fixé sur un avion enregistre le vol d'un animal comme un champ électrique alternatif dont la fréquence coïncide avec celle des battements d'ailes. L'intensité du champ diminue vers l'extérieur en proportion inverse du carré de la distance du bord d'attaque de l'aile (fig. 15).

Animaux au sol

            Le corps d'un animal exposé au champ électrique sur le sol sera influencé comme décit ci-dessus dans le cas des animaux en vol. Si l'influence provient de charges positives, les charges négatives de l'animal seront liées. Les contre-charges positives qui auparavant étaient couplées avec les charges négatives et rendaient ainsi le corps neutre, sont donc libres. Pendant un certain laps de temps, elles peuvent être compensées par des électrons du sol via les membres. Pendant ce temps les ions positifs correspondant au gradient de potentiel fluent continuellement vers l'animal sous forme d'un courant conduction. Ces courants sont inférieurs aux courants physiologiques à raison de plusieurs puissances de dix et de ce fait semblent être biologiquement inactifs. Cependant, la plupart des insectes ont des antennes innervées qui sont en saillie au dessus de la surface du corps. Il est possible que des intensités de telles puissances se développent aux pointes de ces antennes. Ces intensités sont dépeintes visuellement comme un faisceau intense des lignes de champ. L'accélération rapide des ions qui s'ensuit va engendrer des pics de courants en ces points. Une valeur totale de courant de 10^-8 Ampères mesurée dans un champ de condensateur de 5000 V/m (fig.4) conduit à s'attendre à des intensités de courant donnant lieu à une excitation physiologique. A l'aide d'aérosols chargés de CsCl (chlorure de caesium) et finement vaporisés, il a été possible de démontrer à l'aide d'un microspectroscope à rayons, X que des processus semblables se produisent sur des micropointes en saillie du corps de l'insecte. Si l'influx des nouvelles charges de l'air vers la surface du corps est plus rapide que la neutralisation des contre-charges, via le sol, alors, le corps ou des parties du corps prendront des charges jusqu'à ce que le gradient de potentiel par rapport à l'environnement atteigne zéro. Le temps mis pour qu'une compensation complète de potentiel ait lieu est en corrélation avec les constantes de l'atmosphère au cours du temps, au niveau du sol et également avec la zone superficielle impliquée de l'animal (souris : t >30). Si, par exemple, un lapin se glisse sous le sol dans son terrier alors qu'il est chargé de cette manière, il devient ainsi "blindé" contre le champ électrique atmosphérique extérieur qui avait auparavant agi comme facteur neutralisant. La fourrure de l'animal chargée du flux d'ions engendre maintenant son propre champ électrique.

            Fig.4 : Relations diélectriques chez des insectes dans le champ du condensateur naturel. Les parties exposées du corps (antennes, bouts des ailes, micro-saillies) provoquent une concentration de lignes de champs et une conduction de pics de courant. Les zones du corps ayant une résistance ohmique relativement basse par rapport à la terre (membranes) ont des effets similaires. Des densités de courant physiologiquement actives peuvent se produire dans les organes de perception situés dans ces zones. Des poils sensitifs peuvent être stimulés mécaniquement dans des régions contiguës à des structures à haute résistance ohmique (sclérites), à cause des augmentations d'intensités de champ (voir aussi la fig. 22). Le dessin des lignes de champ a été tracé à partir d'un insecte qui a été placé comme électrode négative dans un conteneur rempli de tétrachlorure de carbone dans lequel de fins filaments d'acétate étaient suspendus. Lorsque la tension (voltage) a été appliqué, les filaments se sont organisés le long des lignes de champ. (R = résistance de mesure). 

Ceci a deux conséquences distinctes. Tout d'abord, un courant de déplacement s'écoule à travers le corps avec une intensité qui est probablement trop faible pour avoir une quelconque signification physiologique. Deuxièmement, une intensité de courant extrêmement forte peut se développer à une distance très proche entre le système d'électrolytes du corps (par exemple celui de la surface nasale qui, lorsque la mise à la terre a lieu via les pattes, a virtuellement le potentiel zéro) et les poils de la fourrure. L'intensité du champ est une fonction où prédomine l'humidité atmosphérique relative. Des observations réalisées sur une surface plane de 1 dm² avec une tension (voltage) d'environ 500 Volts entre le système d'électrolytes et la structure de la fourrure montre que des forces de l'ordre de grandeur du kilopoids peuvent être engendrées dans un espace extrêmement restreint. Des poils des sinus et des vibrisses (moustaches) peuvent être stimulés mécaniquement dans ce champ de forces. Cependant, les terriers de la plupart des animaux sont si étroits que la plus importante quantité des charges accrochées à la fourrure est presqu'entièrement neutralisée par l'inévitable contact avec la terre.

Une attention particulière doit être accordée aux insectes. La surface du corps de presque tous les insectes n'est pas seulement composée de sclérites à haute résistance qui accumulent les charges comme décrit ci-avant, mais aussi de structures membranaires à relativement faible résistance électrique qui peuvent être mises à la terre via le système d'électrolytes (hémolymphe) et des membres (sécrétions adhésives). C'est pourquoi on peut s'attendre à trouver des forces dans l'espace situé entre les sclérites et les membranes, capables de stimuler les poils sensitifs mécaniquement hautement sensibles.

Piézo-électricité, pyro-électricité et phénomènes d'électret

                L'électricité peut être non seulement engendrée par induction électrostatique, par polarisation et par ce que l'on appelle des processus de friction ou de contact, mais aussi par d'autres mécanismes importants chez l'animal comme l'effet piézo-électrique et l'effet pyro-électrique. La répétitivité de résultats expérimentaux obtenus est si importante qu'elle permet d'attribuer une signification clé à ces effets. Dans beaucoup de tissus d'organes des téguments des vertébrés et des arthropodes, comme les structures de kératine, de collagène, de cellulose et de chitine, des charges négatives sont accumulées lorsque les tissus se tordent ou sont sujets à une pression ou sont étirés dans une direction particulière. L'extrémité de la surface de l'échantillon présente alors des charges positives [3, 4, 8, 9, 13, 18]

            Une alternance entre compression et dilatation provoque un changement de signe de la charge et la valeur de la charge mécanique est proportionnelle à la production de charges électriques. Tous les tissus dans lesquels de la piezo-électricité est observée sont également à effet pyro-électrique, grâce auquel le réchauffement et le refroidissement induisent la production de charges avec inversion adéquate de signe. Ces effets sont probablement causés par des moments dipolaires permanents qui sont compensés à l'extérieur par des charges superficielles lorsque le tissu est au repos. C'est seulement lorsque le moment électrique moléculaire des structures du tissu est modifié par une influence mécanique, ou lorsqu'un changement de température modifie la charge superficielle que l'aptitude à compenser totalement l'effet électrique n'est plus possible.

                Fig.5 : Image d'une émission photo-électronique de la structure de tissu d'une coupe transversale de cuticule. Les électrons sont également émis par la cuticule de l'insecte dans la lumière solaire. Ce processus modifie le potentiel superficiel du corps. Stimulant : lumière polychromatique HBO 100; grossissement 1250 x.
Avec nos remerciements au Prof. Dr. E. Morgenstern, Institut de Cytologie et de Microscopie électronique (Univ. de la Sarre) pour la préparation de la coupe et au Dr. Engel du Fritz Haber Institut à Berlin pour la réalisation de l'image.

Les valeurs de test correspondent aux excès spécifiques de charges. Cette forme de production de charge électrique est également particulièrement évidente en thermo-électricité, en photo-électricité et pour les récepteurs mécaniques. En somme, il est probable que dans les différentes formes de vie, un mécanisme pyro-électrique et un mécanisme piézo-électrique soient impliqués dans la perception de la chaleur, de la lumière et des vibrations [3].
Beaucoup d'épithéliums biologiques sont équipés d'une couche de cire protectrice. Cette couche protectrice peut également avoir la structure d'un dipôle électrique permanent répondant aux lois de la physique de l'électret. La cire d'abeilles liquide, exposée à un champ électrique se solidifiera également en un électret ² [28].

Phénomènes photo-électriques

L'interaction entre lumière et électricité est variée dans la matière organique. Une conductivité électrique augmentée est observée dans tous les tissus biologiques examinés jusqu'ici (insectes, oiseaux, mammifères) lorsque des photons d'énergie suffisante sont absorbés (effet photo-électrique interne). La description de l'effet photonique externe semblerait mieux répondre au thème du présent document : un phénomène qui a jusqu'ici fait l'objet d'études plus poussées pour les insectes. C'est pourquoi nous donnerons ci-après une brève description qualitative de deux expériences simples mais concluantes.
a) Un insecte (aussi frais que possible) est placé dans un conteneur en verre rempli de tétrachlorure de carbone (CCl4). Des filaments d'acétate de sodium sont suspendus dans le tétrachlorure de carbone. Si le champ d'un condensateur est mis en place de telle manière que l'insecte fonctionne comme une électrode négative, les filaments d'acétate de sodium s'arrangent selon les lignes de flux électrique et se terminent à la surface du corps de l'insecte (voir figure 4). La cuticule de l'insecte peut être exposée à des petits points d'énergie lumineuse en utilisant une fine fibre conductrice de la lumière. La photoréaction en ces points consiste en une dispersion explosive localisée des filaments d'acétate. Le même effet peut être obtenu en utilisant un laser.
b) Un tissu de cuticule est desséché à froid (lyophilisé) et pulvérisé dans un mortier. Quelques particules sont insufflées dans un champ capacitif vertical et stabilisées dans un état de suspension [34]. Si les particules stationnaires sont alors irradiées par de la lumière ultra-violette, elles se dirigent vers la plaque négative du condensateur.
On peut conclure à partir de ces deux expériences que des électrons sont émis par la cuticule de l'insecte sous l'influence de la lumière (figure 5). Le processus quantitatif de ce phénomène est hautement complexe.

Implication biologique des champs électriques

Dans la solution de certains problèmes définis du domaine de la biologie, il s'est révélé judicieux d'explorer et de découvrir les mécanismes du système concerné par l'observation. Ceci a conduit dans la suite à la confirmation du principe selon lequel il existe une quantité de bioénergie qui peut être captée et utilisée de multiples manières par les animaux. Ainsi, si l'on explore l'implication d'une charge électrostatique de la surface du corps, un processus comprenant une variété de composantes physiques, deux effets connus depuis quelques temps déjà peuvent apparaître chez les oiseaux, les mammifères à fourrure et quelques insectes.

Dans le cas des insectes pollinisateurs, le rendement en pollen et la distribution de celui-ci sont augmentés par les forces d'attraction entre la surface du corps chargée positivement et le pollen généralement chargé négativement. La régulation thermique chez les oiseaux et les mammifères est rendue indirectement optimale par les forces électrostatiques. Ceci se produit grâce aux plumes du duvet qui sont individuellement chargées négativement parce qu'elles frottent contre le plumage extérieur de couverture. Etant ainsi de même polarité, elles se repoussent mutuellement. Elles remplissent ainsi si complètement la couche que la convection de l'air est virtuellement mise à l'arrêt et la chaleur du corps est maintenue. Cet effet est renforcé par le fait que les plumes externes chargées du signe opposé (c'est-à-dire positivement) sont attirées contre la couche interne diffuse en raison des lois de l'électrostatique. Nous sommes donc capables de trouver plusieurs effets biologiques utiles comprenant quelques cas qui n'échappent pas jusqu'ici à cette hypothèse.
Les résultats de nos expérimentations sur l'influence des facteurs électriques exogènes sur le comportement animal nous ont fourni des lignes directrices. Il n'y a pas de doute que toutes les composantes électriques de la surface de l'animal décrites ici peuvent être altérées par des facteurs électriques artificiels et naturels en ayant une répercussion sur des effets physiologiques.
En adjoignant la littérature sérieuse concernant ce sujet, l'influence de paramètres physiques peut être classée comme suit, selon les effets biologiques qui en résultent:
1. Selon la fréquence et le type de champ: champ électrique alternatif, champ magnétique alternatif, oscillations électromagnétiques (à extrêmement basses fréquences -ELF-, à très basses fréquences -VLF-).
2. Selon le contenu d'énergie: intensités de champs beaucoup plus puissantes que celles qui se manifestent dans l'environnement naturel, intensités de champ du même ordre de grandeur que celles rencontrées dans la nature.

Dans un laboratoire, les oscillations électromagnétiques ne peuvent être appliquées qu'au dessus d'une plage relativement basse de longueurs d'ondes. En effet, les expériences réalisées avec des oscillations à très grandes longueurs d'ondes, donc à très basses fréquences (de 3 Hz à 30 kHz) ne peuvent être prises en considération pour démontrer l'influence d'un champ électromagnétique. Dans cette plage de fréquences, les effets sont produits, soit par les champs magnétiques alternatifs émis par une bobine, soit par les champs électriques alternatifs engendrés entre deux plaques de métal. Dans le cas du champ d'un condensateur, il est nécessaire de vérifier dans chaque cas, si la charge capacitive dans les fils d'alimentation électrique n'a pas été la cause du passage d'un courant, lequel pourrait avoir produit des composantes de champs magnétiques ayant une action biologique additionnelle. A l'air libre, d'autre part, il existe un risque de confusion entre les oscillations électromagnétiques de la plage des basses fréquences découvertes, car leur présence peut être en corrélation avec des valeurs produites par des phénomènes météorologiques.
En tenant compte des conditions décrites ci-dessus, nous avons découvert que l'influence de paramètres électriques induisent les effets suivants.

Le facteur de stress

            L'activité motrice de souris blanches est rapidement augmentée lors de l'exposition à un puissant champ électrique alternatif 50 Hz (5 kV/m). Les animaux s'adaptent individuellement à ce stimulus de manière différente, après des périodes s'étendant de quelques heures à plusieurs jours. Des animaux de race génétiquement identique, accoutumés aux conditions de laboratoire, ont montré des variations analogues au niveau sanguin, c'est-à-dire une augmentation du taux de gamma-globulines et une diminution des leucocytes suite à une exposition à un champ électrique (40 kHz; 10 V/m) comparativement à des souris protégées par écrans. Les modifications des figures sanguines dépendent de la durée de l'expérimentation. Des animaux examinés après 7 et 14 jours d'expérimentation ne différaient pas des sujets témoins (Fig.6)[2]. Ces recherches et les résultats de l'évaluation du taux de corticostérone du cortex surrénal de ces mêmes animaux [20] indiquent que le champ électrique alternatif est un stimulus de stress. Ce phénomène peut être plus clairement perçu chez des insectes vivant en colonies. L'effet des champs électriques 50 Hz sur le comportement des colonies d'abeilles a été exploré dans des séries d'expérimentations en laboratoire [39-40] et corroboré par un film. Les abeilles deviennent très agitées à approximativement 11.000 Volts/m et la température de la ruche s'élève fortement. La défense du territoire s'intensifie à tel point que des abeilles de la même colonie s'attaquent entre elles. Après quelques jours sous l'influence du champ électrique, les abeilles extraient le couvain des alvéoles et n'en replacent pas de nouveau. De plus, le miel et le pollen sont consommés et plus aucune récolte n'a lieu. Les abeilles qui avaient été placées dans la ruche peu de temps avant le début de l'expérience ont régulièrement quitté la ruche pendant la période d'application des champs électriques.

            Fig.6 : Enregistrement de la séparation par électrophorèse des protéines du sérum de souris après différentes durées d'exposition à un puissant champ électrique, comparativement au sérum de souris protégées par une cage de Faraday:
                  con = témoins (exposition simulée)  
                  a) champ alternatif 40 kHz, à environ 5 kV/m

                  b) champ continu 5 kV/m
                  c) écran de blindage contre les champs électriques (cage de Faraday)
L'énorme augmentation de gamma-globulines (flèches) enregistré durant les premiers jours indique l'influence du facteur stress, à la fois en présence et en l'absence du champ électrique. L'adaptation est possible (4-14 jours) [2].

            D'autre part, les abeilles qui étaient déjà bien accoutumées à leur ruche avant l'expérience ont commencé à sceller toutes les crevasses et les trous, y compris le trou de vol, avec de la propolis. Le manque d'oxygène a conduit à une ventilation accrue, causant une élévation aiguë  de la température et la mort éventuelle de la colonie [45].
            Des colonies très sensibles ont déjà présenté des signes mesurables de réactions lorsqu'elles ont été exposées à des intensités de champ électrique d'environ 100 V/m à des fréquences comprises entre 30 Hz et 40 kHz. On a pu observer qu'à l'instant où le champ était enclenché, toutes les ailes se mettaient soudain à battre à un rythme de 100-150 Hz.
On a pu observer que les oiseaux ne perchent généralement pas sur les câbles de phase des lignes à haute tension, mais sur le fil de terre.

Apprentissage

            Etant donné que les abeilles d'une même colonie, soumises à un champ électrique alternatif ne sont plus aptes à se reconnaître entre elles, il est possible que leurs propres canaux d'informations soient endommagés. Cette supposition est corroborée par le fait que les abeilles sont particulièrement agressives lors d'augmentations d'activités atmosphériques dans la plage de 10-20 kHz [37]. Ces jours là, le taux de retour des abeilles à la ruche est très fortement réduit, même lorsque le temps est complètement calme [5].
            Le même phénomène apparaît pour certaines espèces d'oiseaux. Les pigeons rentrant au pigeonnier sont fortement désorientés pendant des périodes d'augmentation de l'activité atmosphérique [10] et il peut se faire que les oiseaux s'affolent dans des plages particulières d'intensité d'antennes d'émissions radio [11]. Des expérimentations systématiques ont été menées relativement à la perception des champs 50 Hz sur des pigeons rentrant au pigeonnier [36]. Les pigeons étaient lâchés près de lignes aériennes à haute tension de 380 kV, de manière telle que les oiseaux devaient voler à travers les champs électriques des lignes pour retourner au pigeonnier. Le résultat était que chaque pigeon volait soit par dessus le câble le plus élevé (câble de terre), soit sous l'ensemble des câbles, presqu'au niveau du sol.. Dans chaque cas, ces choix de ligne de vol se faisaient en fonction de la dernière intensité de champ électrique subie. Dans le cas d'une ligne à haute tension de 110 kV, quelques pigeons volaient également entre les câbles. On a observé dans la suite que les volées d'oiseaux migrateurs se scindent répétitivement avant de survoler une aire de transformation (sous-station) et effectuent un détour comme pour contourner un obstacle invisible pour reconstituer ensuite la volée.

Transporteurs d'informations

Variations météorologiques

            Quelques insectes et spécialement les abeilles sont réputées pour être sensibles aux changements météorologiques. Les changements de temps et les passages nuageux sont très étroitement en corrélation avec les variations de potentiels du champ électrostatique naturel. Ces variations de potentiels sont la cause de modifications de potentiels locaux à la fois sur les animaux à titre individuel et sur l'ensemble de colonies d'abeilles [14, 37]. Etant donné que les insectes sont capables de capter les différences de potentiels dans l'environnement naturel [12, 25, 29, 33, 35], il est hautement probable que l'information concernant la dynamique d'évolution météorologique soit perçue de cette manière (fig 7 et fig.8).

            Les niveaux prédominants d'humidité et de température de l'atmosphère environnante peuvent également être perçus simplement par l'insecte parce que la valeur du courant électrique de compensation entre des zones de différentes intensités de charge sur la cuticule est modulée de manière décisive par l'ensemble de ces paramètres physiques.

         Fig. 7 : Battements d'ailes anormaux parmi un groupe d'abeilles dans une cage de Faraday (pics d'enregistrement étirés). Le battement d'ailes est associé à une auto-électrification et cesse aussitôt que la cage de Faraday est alimentées avec des ions atmosphériques (flèche). Des ions atmosphériques monopolaires induisent une charge électrostatique. L'activité motrice augmente dans l'atmosphère chargée d'ions (pics d'enregistrement courts et serrés). [1, 36].

           Fig. 8 : Potentiel de charge (P de la courbe inférieure) d'insectes en vol et d'oiseaux durant des variations météorologiques. La charge d'une colonie d'abeilles se modifie également dans le même laps de temps.

Les références de temps

            Les rythmes circadiens d'activité des colonies d'abeilles ont quelques particularités surprenantes. Même dans des conditions de total isolement (blindage électrique), c'est-à-dire dans des conditions constantes, des cycles de fluctuations uniformes apparaissent dans plusieurs groupes non isolés, aussi bien que chez les groupes sous isolement [36]. L'influence  aussi bien de fortes concentrations d'ions atmosphériques monopolaires (fig. 9) et de champs électriques alternatifs de faible intensité (1 V/m, 180 Hz) provoquent également un décalage dans le temps des rythmes. Ces décalages se produisent sur une période de trois jours comparativement à un groupe témoin non soumis au test. Il est donc possible que certains champs électriques fonctionnent comme référence de temps pour les insectes.

Electrocommunication

Il est absolument essentiel pour les abeilles d'avoir une charge électrostatique individuelle. Des groupes d'abeilles maintenues dans des cages métalliques reliées à la terre et soumises à une humidité atmosphérique relativement élevée vont perdre cette charge.

Ces groupes présentent alors non seulement une diminution de l'activité motrice, mais aussi une activité accrue anormale, concertée de ventilation. En battant des ailes, les abeilles essaient continuellement de se charger par le frottement avec l'air. Lorsqu'elles subissent une atmosphère à forte concentration en ions unipolaires, qui finalement conduit à la charge individuelle des abeilles, les battements d'ailes cessent immédiatement et l'activité motrice augmente (voir fig.7) [1, 36]. La même réaction est enregistrée lorsque les abeilles sont maintenues dans des cages isolées de PVC au lieu de cages métalliques reliées à la terre.

Les oiseaux peuvent également être observés en train de frotter intensivement leur bec contre leurs plumes après un bain. Etant donné que le bain implique une décharge extensive, la fonction de frottement n'est pas seulement destinée à lisser les plumes, mais aussi à rétablir une charge électrostatique.

Tout corps chargé électrostatiquement produit un champ électrique alternatif lorsqu'il se meut par rapport à un point fixe. Si ce champ alternatif possède une fréquence stable pendant une longue période de temps, alors la possibilité d'un transfert d'informations vers d'autres individus via un code électrique ne peut être écartée.

Ceci s'applique non seulement aux vols d'insectes et d'oiseaux, mais aussi aux battements de queue et d'ailes dans les communautés d'insectes ainsi qu'aux mouvements

            Fig.9 : Rythme circadien d'activité d'un groupe d'abeilles durant des périodes

de 5 jours sous des conditions appelées "constantes".
Enregistrements typiques
            a) sous des conditions d'isolement électrique : les rythmes tendent à disparaître
            b) dans un air fortement ionisé + ou – (approximativement 10⁵ ions /cm³): la phase d'activité est incohérente, sans référence de temps.
            c) dans un air faiblement ionisé ( - approximativement 10³ ions /cm³): décalage de la phase d'activité, réversible pendant les 3 premiers jours.
Une remise en place du blindage décale la phase dans la direction opposée. Le décalage de la phase d'activité dans l'air à forte concentration en ions implique sa fonction de référence de temps.

   Fig. 10 : Oscillogramme du champ électrique alternatif produit par les battements d'ailes
a) d'une abeille,
b) d'un pigeon dans un tunnel aérodynamique.  

rythmés de parties du corps de l'animal comme par exemple dans toutes les formes de danse et de contacts mutuels d'antennes en vibration (fig. 10 et fig. 11). Il est physiquement parlant, inévitable que l'influence ou l'induction prennent place entre individus proches. Il n'est pas difficile de prouver que ces champs sont réellement assimilés et traités comme des signaux. Eskov et al. [15, 16] ont été les premiers à découvrir des réactions typiques de réponse à des signaux de simulation de danse chez les abeilles. Jusqu'ici, nous n'avons été capables de reproduire que quelques uns de ces résultats. Un message spécial semble être contenu dans la modulation de fréquence entre 180 Hz et 250 Hz. Des abeilles solitaires affamées répondent de manière répétitive à ce signal en élevant leurs antennes, mais seulement lorsque l'intensité de champ demeure en dessous de 1 V/cm. Les abeilles approchant de leur ruche modifient le potentiel total de la ruche, de manière caractéristique et absorbent par contrôle en retour (feed  back), une partie du potentiel d'un "nuage de charge" devant l'entrée de la ruche (fig. 12) [37].

Fig. 11 :
a) la danse des abeilles. La transmission d'informations via des champs électriques alternatifs (modifiée à partir de von Frisch, 1973)
b) le contact d'antennes entre deux insectes engendre un courant de compensation et des impulsions de potentiel [37].

Si ces abeilles sont chargées de manière "non physiologique" à la fois quant à la polarité et quant à la valeur de la charge (par exemple en ayant reçu de l'eau sucrée chargée) avant leur retour à la ruche, elle vont être l'objet d'une grande attention de la part du reste de la colonie, à la fois avant et après leur arrivée sur la planche de vol.
            La forme communicative du contact par antennes interposées chez les abeilles et les fourmis peut être enregistrée sur un oscilloscope. Chaque fois qu'un bref contact se produit entre les antennes, un signal est engendré dans le système d'électrolytes du récipient sous forme d'une impulsion (fig. 11). L'intensité de l'impulsion est fournie par l'intensité de la charge individuelle, la différence de potentiels de contact et par dessus tout, par les effets capacitifs.
            Le signal est codé en fréquences. Un courant de compensation s'écoule lorsque l'antenne ou le corps sont touchés. L'intensité de ce courant est déterminée dans chaque cas par la résistance électrique interne de l'animal ainsi que par la résistance de la surface de parcours. Selon Galuszka et Lisiecki [19], différentes colonies d'abeilles ont une résistance interne différente, laquelle rend plausible le fait que les abeilles soient nantie d'une méthode leur permettant de distinguer les "amies" et les "ennemies" grâce à la chute de tension (voltage) interne. Les termites semblent également communiquer au moyen de canaux électriques; Becker [6] a trouvé des indications claires de communications mutuelles entre des groupes isolés.

Fig. 12 : Relations de potentiel au niveau de la ruche
                a) le potentiel du corps de chaque abeille volant vers la ruche est modifié par un nuage sphérique de charge qui provient de l'intérieur de la ruche; il est délimité en caractéristiques et en dimensions pour chaque colonie.
                b) l'arrivée et le départ de chaque abeille affecte le niveau de potentiel de sommation de  la ruche. U = abeille arrivant;  � = abeille partant. [37].

Volées d'oiseaux

"Comment une volée d'oiseaux est maintenue ensemble" est depuis longtemps un sujet de discussions (la même question s'applique aux essaims d'abeilles et aux bancs de poissons). On a observé en particulier que de très grandes volées d'étourneaux s'étendant jusqu'au delà de 500 m² sont capables d'accomplir des manœuvres très compliquées en moins de 5 millisecondes. La question est: "Comment ces oiseaux peuvent-ils percevoir et exécuter le signal endéans une fraction de seconde, et ce à quelqu'endroit qu'ils occupent dans la volée?"
            Il est bien connu que la transmission de son dans l'air requiert un temps considérable et que le positionnement d'un leader par voie optique est empêchée par les membres participant à la volée. Heppner et Haffner [22] ont formulé l'hypothèse selon laquelle les manœuvres en vol seraient coordonnées par des signaux électromagnétiques. De tels signaux ont une rapidité de dispersion approchant la vitesse de la lumière et pourraient donc atteindre tous les oiseaux "simultanément" quelle que soit leur position dans la volée. Cette hypothèse gagne à être prise en compte, étant donné que les animaux sont chargés électrostatiquement pendant le vol. Il est possible de démontrer au moyen d'un oscilloscope que le rassemblement d'animaux volant individuellement engendre un champ continu résultant (généralement positif) modulé par les battements d'ailes de très faible amplitude (fig. 13). Cette modulation doit être considérée comme un battement collectif de tous les battements individuels. La distance entre le récepteur des signaux et l'émetteur particulier est décisive. La fréquence de battement des oscillations est toujours inférieure aux fréquences des battements individuels des ailes alors

que l'amplitude maximale de battement des oscillations est toujours plus élevée que les amplitudes des battements d'ailes individuels. Les valeurs mesurées varient en fonction des conditions météorologiques et des relations géométriques (fig. 14 et fig. 15). Les données obtenues jusqu'ici indiquent que des volées de petits oiseaux volant à une altitude d'environ 40 m ont un voltage de plus de 6000 Volts. Jusqu'ici, on ne peut que spéculer sur la nature des signaux codés utilisés dans les manœuvres des virages, en postulant que la fréquence réelle de battement et la valeur de l'amplitude de battement sont fixées pour chaque oiseau individuellement. Si cette valeur décroît, elle serait immédiatement corrigée par un changement adéquat de direction de vol.

            Fig. 14 : Elaboration du champ alternatif d'un battements d'ailes à partir des rapports de distance entre le tracé vertical dans l'espace du battement d'ailes et un récepteur de signaux. Au dessus, l'oscillogramme du champ alternatif du battement d'ailes enregistré dans un tunnel aérodynamique à l'aide d'une sonde de potentiel située au point A. Les tracés des courbes sont bien parallèles.

            Etant donné que la majorité des fréquences de battements d'ailes ont approximativement la même valeur, la volée apparaît comme un tout en un champ électrique cohérent dans l'espace.

            Quelques petits oiseaux volent en poussées d'impulsions entre lesquelles, le champ alternatif individuel est zéro. Cette période pourrait être utilisée pour obtenir un contrôle non perturbé du champ électrique de l'oiseau voisin.

Relations entre les forces électrostatiques en vol en formation

         Des espèces d'oiseaux qui volent en formation maintiennent un ordre typique même lorsque les oiseaux ne sont que deux. Le second oiseau vole à côté et en retrait derrière le premier. Plus l'espacement latéral est grand, plus l'espacement en direction du vol est grand [30].

            Les relations de champ électrique qui se produisent dans l'atmosphère sont présentées dans un modèle expérimental sur les figures 16 a-c. Les plus fortes intensités de champ se produisent à la région du bec, dans la zone de la queue et aux extrémités des ailes. L'oiseau volant derrière reçoit une charge alternative induite électrostatiquement dans la région tête-cou à partir des ailes de l'oiseau volant devant. Entre les ailes et la tête un champ électrique augmenté est formé. En même temps, le battement d'ailes de l'oiseau positionné en arrière induit des charges électrostatiques dans les pattes de l'oiseau volant devant. Les charges électrostatiques induites créent un champ électrique comme indiqué sur le modèle. Ainsi, le deuxième oiseau est influencé électrostatiquement par son propre mouvement, et par la présence de l'oiseau volant devant.
            La figure 17 illustre les relations des forces électriques dans une formation composée de plusieurs oiseaux. Chaque oiseau est lié à tout autre oiseau par des champs électriques d'intensité et d'orientation déterminées. Il faut prendre en considération que le corps de l'oiseau est conducteur en raison des électrolytes du corps et que cela suppose une forme de dipôle dans sa dimension linéaire. Un champ alternatif superposé résulte du mouvement rythmique des ailes des oiseaux volant à l'avant. L'intensité du champ dépend de la distance entre les oiseaux et/ou l'envergure des ailes.
            Deux composantes de forces de différentes directions concernent la région de la tête de tout oiseau dans la formation (fig. 16). Ceci aboutit à une somme vectorielle de grandeur et de

direction définies. L'hypothèse consiste à dire que la grandeur et la direction de telles forces sont perceptibles et peuvent être impliquées dans des processus neurophysiologiques. Les oiseaux volent en ligne droite lorsque la direction de la somme des champs électriques correspond à la direction de la connexion à l'oiseau volant en tête (fig. 16). La ligne de connexion entre les têtes peut être localisée visuellement à la lumière du jour ou par des cris la nuit. L'identification de la direction et de la grandeur de la somme des vecteurs de champ électrique peut être possible via des récepteurs très sensibles sur le cou.

            L'exigence de congruence de la direction du champ avec la ligne de tête à tête signifie que pour chaque oiseau volant en formation, une position spécifiée peut être formulée mathématiquement.

Géométrie calculée de la formation

            Les coordonnées des centres des oiseaux, ainsi que la longueur de corps et l'envergure des ailes sont spécifiées et les positions dans la formation sont calculées par computer.
            Selon Poncy [32], l'angle du V de la formation en vol est inversement proportionnel au rapport entre l'envergure des ailes et la longueur du cou. Donc, la géométrie de la formation est spécifique à chaque espèce. Les oiseaux possédant un cou court comme les mouettes rieuses (Laris ridibundus) et les pluviers dorés (Pluvialis apricaria) volent en formation V à angle applati alors que les formations d'oiseaux à cou long (par exemple les grues (Grus grus) et les oies (anseridae) volent en formation V à angle aigu.
            Les observations de Poncy sont en accord avec les résultats des calculs faits selon l'hypothèse décrite ci-avant. La figure 18 montre que le rapport entre l'envergure des ailes et la longueur du corps détermine de manière fondamentale la géométrie de la formation.
            Une autre application de l'hypothèse montre que plus la distance latérale est grande, plus l'oiseau doit voler loin derrière (fig. 19). La figure montre l'optimisation successive de la position x-y d'un oiseau volant derrière.

Vérification de l'hypothèse sur base de documents photographiques de formations de vol

            Des photos de volées d'oiseaux ont été disposées sur un système de coordonnées x-y. La localisation et l'envergure maximale des ailes des oiseaux ont été déterminées. On a présumé que les oiseaux volaient au même niveau d'altitude. La longueur et la direction du vecteur total (sv) ainsi que la position de la ligne tête- tête (kk) ont été calculées pour la formation entière selon l'hypothèse avancée. Les résultats d obtenus pour 4 formations (sur un total de 22 observées) sont présentés sur la figure 20 a-d.
            Les résultats de toutes les formations étudiées ont vérifié l'hypothèse. L'écart moyen des positions des oiseaux par rapport à la position idéale, selon l'hypothèse était 5,8° d'angle. Les oiseaux volant à l'extérieur de la stricte ligne de formation étaient en dehors de la tendance générale des calculs avec un écart de 50-70 % de la position idéale (fig. 20 a-d).

Electro-orientation et électronavigation

            A partir d'un point de vue physique, les animaux en vol représentent une charge en mouvement, c'est-à-dire un courant électrique (courant de convection). Pour autant qu'ils ne volent pas parallèlement aux lignes de champ magnétique terrestre, ils sont sujets à une force qui est, parmi d'autres, proportionnelle à la vitesse de vol (force de Lorentz). Cette force donne lieu à son tour à un potentiel électrique (effet Hall). En même temps un champ magnétique additionnel est produit autour des animaux en vol. Toutes ces grandeurs physiques, qui sont indubitablement présentes, sont en si minime proportion que leur perception devrait sembler improbable. D'autre part, les biologistes sont répétitivement surpris des possibilités qui existent dans le monde animal. Des informations dont l'intensité de puissance approche le niveau du bruit de fond thermique, voire est noyée dedans peuvent néanmoins être toujours perçues par divers groupes d'animaux. C'est pourquoi, si les charges électrostatiques des animaux en vol interviennent dans une interaction complexe avec le champ magnétique terrestre, et si les nuances résultantes sont utilisables par l'animal, l'orientation du champ magnétique des oiseaux et des insectes pourrait être expliquée rationnellement. Une perception magnétique spéciale serait donc de ce fait non nécessaire.

            Il est bien connu que les pigeons rentrant au pigeonnier ainsi que d'autres oiseaux entament un vol en spirale avant de prendre une direction particulière. Un tel comportement serait significatif si les animaux étaient capables de contrôler les relations de forces

            a) qui son produites à chaque angle de position entre le corps propre de l'individu en mouvement et le champ magnétique,
            b) qui se modifient avec la vitesse angulaire ou le rayon du cercle parcouru,
            c) qui change avec l'altitude, selon le tracé des lignes de potentiel et la charge électrostatique du corps.
Moins hypothétique est une faculté de navigation détectée chez les sauterelles, laquelle est basée sur la valeur de charge [36]. Si, durant un vol défini, non entravé, dans le courant laminaire d'un tunnel aérodynamique, une sauterelle est entourée d'une atmosphère d'ions négatifs (à des concentrations qui peuvent également se retrouver dans la nature en certaines circonstances : 1,2.10⁴ ions/cm³), elle va réagir immédiatement par une diminution de la prise de nourriture (la perte moyenne de puissance dépendant de l'âge: 300 mp ± 50 mp) et une augmentation concurrente de la force ascensionnelle (fig. 21). Le valeur de seuil de concentration est d'environ 1.10³ petits ions négatifs. La raison de la modification de la force nourriture/ascension est une modification de la fréquence des battements d'ailes qui correspond à un effet "on-off" (effet ouvert-fermé comme celui d'un interrupteur). Après une addition d'ions négatifs, la fréquence se réduit à 3 battements par seconde. En même temps, une phase de neutralisation  entre les ailes avant et les ailes arrière augmente. Elle est probablement contrôlée par le système nerveux central et peut être suivie au moyen d'un cinématographe à haute fréquence et d'un stroboscope.

Fig. 20 a-b (voir légende globale sous fig 20 c-d)

 

            Fig. 20 a-d: Etude de formations d'oiseaux en vol en vue de vérifier l'hypothèse. La longueur du corps et l'envergure des ailes (entre parenthèses) respectivement pour a, b, c, d: 1,3 (2,9); 1,8 (3,6); 1,4 (2,6). Db (triangles), angle entre le vecteur résultant et la ligne tête-tête (w(sv) – w(kk)) P% (carrés), Db comme pourcentage de l'angle inclus (voir fig. 16c). Pour chaque formation, les groupes de données supérieures et inférieures se réfèrent respectivement à des oiseaux volant à gauche et à droite de l'oiseau de tête [43].

Une augmentation de la concentration de la charge spatiale dans l'environnement de l'animal en vol représente en fait une modification de sa charge statique. Comme cela a été démontré lors d'expériences, cette modification est en corrélation avec l'altitude du vol.
            On pourrait conclure à partir de ce résultat, que les sauterelles qui entreprennent elles aussi des migrations en groupes, sont capables de naviguer en fonction des densités en ions. La densité en ions est à son tour en étroite corrélation avec le niveau de potentiel du champ électrique naturel. Des déductions similaires devraient également être appliquées aux migrations d'oiseaux. Si ces oiseaux sont capables de percevoir indirectement des niveaux de charge statique, il est aussi possible que leur navigation soit basée sur ces valeurs. 

            Plus petit est l'insecte, plus la modification de la force ascensionnelle est perceptible dans le champ électrique atmosphérique vertical, tout simplement à cause des composantes des forces de Coulomb. Selon la direction du champ, l'animal en vol sera soit poussé passivement vers le haut ou vers le bas. Cet effet est maximal parmi les plus petites espèces d'insectes. Dans le champ d'un condensateur de moins 5000 V/m, les animaux, se comportant comme un diélectrique, peuvent être graduellement "aspirés vers l'extérieur". Dans le cas d'insectes très velus comme les bourdons terrestres (Bombus terrestris), avec une tension (voltage) électrostatique totale d'environ 100 Volts (40 % d'humidité relative), une composante de force d'environ 2 % de la masse du corps est engendrée dans un même champ.
            Les vols d'hirondelles en altitudes élevées ou basses dépendent des conditions météorologiques. Ceci est fonction de leurs proies, les insectes, lesquels volent à différentes hauteurs au cours des jours. Ceci pourrait s'expliquer de manière rationnelle par les variations des forces ascensionnelles mises en évidence lors des essais en laboratoire. Ces forces ascensionnelles sont déterminées par les charges électriques individuelles de chaque insecte et par les valeurs de champ électrique atmosphérique dépendant des conditions météorologiques.
            Il y a encore un autre phénomène physique dans lequel des informations peuvent être dissimulées. Des abeilles volant par beau temps non perturbé, par exemple, sont chargées jusqu'à une certaine valeur durant leur vol, depuis la ruche jusqu'à la source de nourriture. Cette valeur atteint un état d'équilibre dépendant d'une durée définie. Lorsque l'abeille atterrit sur une fleur, la plupart des charges accumulées seront drainées de son corps (voir aussi fig. 3 et fig.12b). Une nouvelle charge de même grandeur pourrait être accumulée durant le vol de retour vers la ruche. Si les abeilles sont capables de percevoir un schéma spatio-temporel des charges électriques, ceci semblerait être une possibilité de transmission d'informations concernant les distances.
            En supposant que la charge est d'une importance fondamentale pour les oiseaux et les insectes lors de leur navigation et dans leur orientation, la décharge devrait être associée avec la perte d'orientation et la "nervosité". Des calculs et des expérimentations impliquant la charge d'insectes au moyen de facteurs électriques atmosphériques naturels montrent que les animaux sont déchargés, soit dans l'air, soit au sol, bien avant qu'un orage éclate. Les abeilles présentent à l'évidence une irritabilité accrue durant cette période. Ceci indique une connexion possible entre la décharge électrostatique, la perte d'orientation et l'irritabilité [37].

Mécanismes de perception des champs électriques à extrêmement basses fréquences (de 1 Hz à 3 kHz) et à très basses fréquences (de 3 kHz à 30 kHz).

            En considérant l'influence des champs électriques sur l'homme et sur les différentes espèces animales, il y a plusieurs mécanismes indépendants qui peuvent avoir des effets physiologiques primaires:
            a) les courants de déplacement;
            b) la diathermie;
            c) l'électrophorèse et l'électro-osmose;
            d) l'accumulation de charges locales causées par la résistivité (conductivité) et l'effet semi-conducteur des tissus;
            e) les microvibrations, les piézo-résonances, le contrôle des mécano-récepteurs;
            f) les effets Josephson sur les membranes, les principes de cohérence avec la résonance dans les plages de dispersion alpha, les lasers à semi-conducteurs.

Si l'on considère la fréquence et l'amplitude de l'intensité du champ impliqué, certains postes de la liste qui précède sont prédominants. Il faut avoir présent à l'esprit qu'une plus forte intensité de champ n'aura pas automatiquement une influence plus puissante. Au contraire, des expérimentations déjà réalisées, montrent que l'énergie est transférée sélectivement par différents canaux selon la fréquence et l'amplitude et que chaque canal répond à une largeur de bande particulière de fréquences. Plus faible est l'apport d'énergie, plus élevée est la probabilité d'existence d'une fonction d'information associée, plus la plage de champ doit être observée de manière spécifique et circonspecte. Les réactions aux champs extrêmement puissants et inhabituels sont comparables à l'effet d'un facteur de stress non spécifique. Lorsque ceci se produit, des courants de déplacement relativement puissants peuvent apparaître et être enregistrés dans l'organisme (souris: n = 10 kHz si E = 10 kV/m; I induite = 10^-6 A). Il peut de ce fait naître des très fortes densités de courant dans certaines voies particulièrement conductrices. L'existence de  processus d'électrophorèse ou d'électro-osmose ne peut être écartée dans ce cas. Les mêmes effets devraient être engendrées par une accumulation locale de charges.

Microvibrations

            Avec des intensités de champ électrique de 5 kV/m, il a été possible grâce à un dispositif d'interférence laser et d'une photodiode, de détecter in vitro les microvibrations d'une cuticule d'insecte et des vibrisses (moustaches) d'une souris (fig. 22). Différentes parties de la cuticule de l'insecte ont été équipées d'une petite bande de miroir de 2 mm d'épaisseur pour réfléchir le rayon laser, tandis que les mouvements des vibrisses de la souris ont été enregistrées comme des modifications de l'intensité du rayon laser. Les oscillations mécaniques déclenchées dans le corps de l'insecte étaient soit transmises à l'air environnant sous la forme d'ondes sonores, soit transmises à de l'eau environnante et ainsi photographiées (fig. 22b) [41]. Lorsque le champ électrique atteint 10 kV/m, les ondes sonores peuvent être facilement entendues grâce à un stéthoscope ou à un micro directionnel. D'autres effets comme la piézo-électricité, l'électro-contraction et les interactions entre le champ et les charges statiques rémanentes, peuvent être impliqués dans les résultats ci-dessus.

            Fig. 22: Microvibrations sur la surface du corps  d'insectes et d'autres animaux dans un champ électrique.
                a) Corps d'insecte: oscillogramme obtenu à partir d'un dispositif à interférence laser.
                b) Corps d'insecte: photo d'ondes sonores mécaniques transmises à de l'eau. L'enregistrement qualitatif lorsque E = 5 kV/m; l'amplitude de vibration dépend de la résonance structurelle (ici, environ 100 Hz).
                c) Vibration d'une vibrisse de souris in vitro, dans un champ électrique de 30 kV/m de fréquences variant dans le temps.

Effets de pointes

            Une question se pose quant à savoir si les animaux ont des aires localement définies de téguments qui absorberaient des charges de manière prédominante et qui, comme des paratonnerres et des émetteurs de feux Saint Elme auraient un effet de pointe et ainsi des puissances de champ augmentées. Ces aires et ces structures présenteraient alors des amplitudes de vibrations particulièrement élevées en champs alternatifs ou bien rendraient possible une stimulation mécanique adéquate même avec de faibles intensités de champ.
            En vue d'approcher ce problème, un nuage d'aérosol de CsCl (chlorure de caesium) en solution aqueuse a été pulvérisé à 50 cm devant l'entrée d'une ruche. Les particules lourdes d'aérosol se sont déposées relativement vite alors que les plus légères son soit restées en suspension, soit ont été absorbées par les abeilles en vol, selon l'intensité de champ électrique et la convection. Les zones d'absorption augmentée d'aérosol pouvaient alors être mesurées par micro-analyse à diffraction de rayons X (fig. 24). La présence de caesium était particulièrement évidente dans les aires à pilosité élevée. En vue d'obtenir des informations plus détaillées, au sujet des micro-zones, une aile d'abeille a été utilisée comme modèle de fonction dans l'expérience. La figure 23 montre la morphologie de l'aile.

Fig. 23: Topographie d'une aile d'abeille. Les excroissances sont creuses (au dessus à gauche) et remplies d'électrolyte. In effet électrique de pointe peut être atteint sur l'excroissance sous l'influence d'un rayonnement électromagnétique (en dessous à droite). Modèle fonctionnel de l'effet de succion de pointes chargées sur les charges de l'espace environnant.

Les excroissances épineuses sont régulièrement espacées sur une surface lisse. Ces excroissances sont creuses et remplies d'un électrolyte (voir figure 23). Sous l'influence d'un champ électromagnétique, un effet de pointe a été observé sur les excroissances lorsqu'elles sont statistiquement chargées (section agrandie en dessous à droite). Cependant, les conditions étaient non physiologiques. L'aile a ensuite été coupée à la base et de petits fils ont été fixés aux sections des veines au moyen d'une laque conductrice au graphite. Ceci a permis d'amener le système d'électrolyte, et de là, les pointes des ailes à des niveaux différents de potentiels et de polarité en les comparant à la terre. L'effet de pointe a été testé en amenant le modèle d'aile en contact avec un aérosol de chlorure de caesium qui était soit neutre, soit chargé à un potentiel de 20 kV, positif ou négatif.

         Fig. 24: Démonstration de l'adhérence de charge sur la couche externe du corps d'une abeille et de l'aptitude qu'ont les parties exposées du corps à accumuler les charges lorsqu'elles sont mises en contact avec un aérosol de charge opposée.
a) image en microspectroscopie électronique de poils thoraciques;
b) image en microspectroscopie électronique d'une section d'aile. Aile électriquement neutre pendant l'expérience;
c) image de dispersion d'une section d'aile. Le système d'électrolyte de l'aile sur potentiel durant l'expérience.
d)- f) images correspondantes de la distribution de l'élément au moyen de spectroscopie du Cs aux rayons X.
e) distribution du Cs sans différentiation;
f) distribution prépondérante du Cs sur les pointes avec la canalisation d'électrolyte.

La preuve précise a été obtenue par tracé de la distribution des forces de Coulomb au moyen d'un microspectroscope. Les résultats ont montré une stimulation mécanique de ces structures dans le champ électrique alternatif et ont ainsi révélé une forme de sélectivité attribuable à un phénomène de résonance. Ceci implique que l'assimilation des champs électriques est finalement réduite à l'assimilation d'une énergie mécanique. D'autre part, nous savons que les animaux placés dans des conditions normales, réagissent à ces faibles énergies électriques et magnétiques de manière telle qu'une transduction en énergie mécanique physiologique semblerait devoir être écartée. Des mécanismes d'amplification sont nécessaires ici, avec des détecteurs de mécanismes capables d'avancer de pair avec les découvertes de la physique contemporaine.

Cette contribution concerne seulement la transmission d'informations grâce à des champs électriques statiques et alternatifs à basse fréquence. Nous travaillons parallèlement sur la distribution de l'information au moyen de champs magnétiques et d'oscillations électromagnétiques. Une présentation des relations connues aujourd'hui requièrent un article séparé. Les mécanismes organiques concernant ce type de transmission d'énergie doivent également être présents chez l'animal et il est possible qu'on y découvre une fonction d'amplification ou la focalisation sur une largeur de bande particulière des signaux électromagnétiques. Les antennes d'une guêpe fournissent une bonne illustration (fig. 25). Le segment montre une coupe de la paroi de l'antenne dans la forme de l'image d'une transmission électronique.
         On peut apercevoir le milieu stratifié coaxialement et non homogène, qui représente pour les ondes électromagnétiques tombant longitudinalement une lentille cylindrique - peut-être à double foyer -. Une condition préalable est que l'épaisseur des couches concentriques doit être faible, mais la dimension externe plus grande, comparativement à la longueur d'onde. Un hypothétique détecteur de micro-ondes placé à l'extrémité ou à l'extérieur de la lentille-antenne pourrait ainsi capter une plus forte intensité que celle des ondes reçues. L'intensité est alors une fonction de l'angle d'azimut à l'endroit du récepteur.
Les investigations détaillées concernant la transmission d'informations grâce à des champs électriques et magnétiques et grâce à des oscillations électromagnétiques ont jusqu'ici été négligées. Plusieurs parmi nos raisonnements bien qu'hypothétiques à l'origine se sont révélés valides lorsqu'ils ont été confrontés aux expérimentations.
Le principe d'exploitation des formes présentes d'énergie pour la communication et l'orientation existe donc bien dans les organismes vivants, non seulement dans l'eau, mais aussi sur terre, grâce à la mise à profit des structures du corps et des matériaux.

(¹) Note du traducteur: Un vieux dicton nous dit "Lorsque le chat en faisant sa toilette, dépasse l'oreille avec la patte, c'est qu'il va pleuvoir". L'accroissement de l'humidité ambiante précédant la pluie n'incite t-elle pas le chat à rétablir avec des composants de sa salive, les potentiels de certains poils sensitifs situés autour et dans l'oreille?
(2) Un électret est un corps électrisé de manière permanente, dont les molécules ont pris une orientation donnés sous l'effet d'un champ électrique temporaire (certains micrphones fonctionnent selon ce principe).

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