Résumé
Ce cours poursuit la présentation d’instabilités mécaniques. Quittant les systèmes purement élastiques, nous voyons maintenant des écoulements hydrodynamiques de gels actifs comme les réseaux d’actine mis en mouvement par des moteurs moléculaires de Myosine-II (voir le cours 6 de 2017-2018 « Tension cellulaire-tension corticale »). Ces réseaux d’actomyosines manifestent des dynamiques complexes qui forment parfois à l’état stationnaire des motifs spatiaux remarquables. L’excitation locale provient d’une boucle de rétroaction mécanique (advection) qui amplifie les fluctuations locales en concentrant davantage l’actine et Myosine-II. La diffusion aplatit ces irrégularités transitoires. L’écoulement par advection du réseau est d’origine active (moteur Myosine-II). La friction s’oppose à cet écoulement et se comporte ainsi comme un inhibiteur à distance de l’écoulement. La compétition entre excitation locale et inhibition globale est à l’origine de motifs spatiaux.
Le cours aborde ensuite les instabilités temporelles caractéristiques de systèmes excitables de nature mécano-chimique (bistabilité, excitabilité, oscillations), et les instabilités spatio-temporelles (trigger waves). L’action conjuguée de la diffusion et l’advection de molécules qui régulent le cytosquelette génère des dynamiques complexes que l’on observe de manière quasi ubiquitaire au cortex de cellules animales. Nous soulignons en particulier les manifestations morphogénétiques de ces comportements dynamiques des réseaux d’actomyosine.
