Des chercheurs de l'université Heriot-Watt ont étudié la manière dont les femelles des mouches à scie effectuent ces coupes spécifiques lorsqu'elles plantent leurs œufs dans les plantes.

Ils ont découvert que l'organe de ponte de la mouche à scie - appelé ovipositeur - agit comme une scie biologique à mouvement alternatif qui sait instinctivement quand couper et quand repousser la matière.

Les femelles doivent éviter de tuer les plantes lorsqu'elles pondent leurs œufs, et une étude évaluée par des pairs a montré qu'elles faisaient preuve d'une sélectivité naturelle dans le choix des matériaux à couper, évitant ainsi d'endommager la structure de la plante.

Le Dr Verdaguer Mallorquí a déclaré : "Nous avons découvert quelque chose de remarquable : "Nous avons découvert quelque chose de remarquable : un mécanisme de coupe qui pense essentiellement par lui-même.

"L'organe de ponte de la tenthrède peut couper les tissus végétaux tendres, mais évite automatiquement la "plomberie" interne de la plante, notamment les tubes qui transportent l'eau et les nutriments.

"Cela permet à la plante de survivre et sert de source de nourriture aux larves qui sortent des œufs.

"Cette coupe sélective se produit uniquement grâce à la géométrie et à la composition de la dent qui interagissent avec les différentes propriétés matérielles de la plante - pas de capteurs ni d'ordinateurs, mais une ingénierie élégante affinée par des millions d'années d'évolution".

L'équipe de recherche a multiplié par 400 le mécanisme de coupe de la mouche à scie et l'a testé sur un matériau imitant les tissus humains.

Ils ont constaté que le système fonctionnait sur un "seuil de contrainte ultime" similaire, déplaçant les pièces en dessous de ce seuil.

Le professeur Marc Desmulliez explique : "Cette découverte a de profondes implications potentielles pour la pratique chirurgicale.

"Les outils chirurgicaux actuels se heurtent souvent à des difficultés lors d'opérations complexes. Les chirurgiens travaillent souvent dans des environnements inondés de sang où la visibilité est faible et où le risque de couper accidentellement des structures vitales est élevé.

"Un instrument chirurgical basé sur ce mécanisme naturel pourrait instinctivement éviter les tissus critiques tout en coupant précisément là où c'est nécessaire, ce qui donnerait aux chirurgiens un outil qui les aiderait à éviter les erreurs.

"Les chirurgiens doivent encore apporter leur contribution, mais ce mécanisme nouvellement découvert offre des perspectives alléchantes.

L'équipe a utilisé la microscopie électronique avancée et l'imagerie 3D pour décoder la géométrie précise des dents coupantes des mouches à scie.

Ils ont découvert que de petites dentures travaillent de concert avec des protubérances plus importantes pour créer l'action de coupe sélective.

Selon eux, c'est la nature passive de ce mécanisme qui pourrait le rendre utile en chirurgie, car les chirurgiens travaillent souvent dans des environnements inondés de sang où la visibilité est faible.

Les résultats des travaux de l'équipe internationale ont été publiés dans la revue Bioinspiration and Biomimetics.