chimiosynthèse

Les cellules souterraines produisent de l'« oxygène sombre » sans lumière

Dans certaines profondes nappes souterraines, les cellules disposent d’une astuce chimique pour produire de l’oxygène qui pourrait alimenter des écosystèmes souterrains entiers.

(Photo - Dans un monde ensoleillé, la photosynthèse fournit l’oxygène indispensable à la vie. Au fond des profondeurs, la vie trouve un autre chemin.)

Les scientifiques se sont rendu compte que le sol et les roches sous nos pieds abritent une vaste biosphère dont le volume global est près de deux fois supérieur à celui de tous les océans de la planète. On sait peu de choses sur ces organismes souterrains, qui représentent l’essentiel de la masse microbienne de la planète et dont la diversité pourrait dépasser celle des formes de vie vivant en surface. Leur existence s’accompagne d’une grande énigme : les chercheurs ont souvent supposé que bon nombre de ces royaumes souterrains étaient des zones mortes pauvres en oxygène, habitées uniquement par des microbes primitifs qui maintiennent leur métabolisme au ralenti et se débrouillent grâce aux traces de nutriments. À mesure que ces ressources s’épuisent, pensait-on, l’environnement souterrain devient sans vie à mesure que l’on s’enfonce.

Dans une nouvelle recherche publiée le mois dernier dans Nature Communications , les chercheurs ont présenté des preuves qui remettent en question ces hypothèses. Dans des réservoirs d'eau souterraine situés à 200 mètres sous les champs de combustibles fossiles de l'Alberta, au Canada, ils ont découvert des microbes abondants qui produisent des quantités étonnamment importantes d'oxygène, même en l'absence de lumière. Les microbes génèrent et libèrent tellement de ce que les chercheurs appellent " l'oxygène noir " que c'est comme découvrir " le même quantité d'oxygène que celle  issue de la photosynthèse dans la forêt amazonienne ", a déclaré Karen Lloyd , microbiologiste souterrain à l'Université du Tennessee qui n'était pas partie de l’étude. La quantité de gaz diffusé hors des cellules est si grande qu’elle semble créer des conditions favorables à une vie dépendante de l’oxygène dans les eaux souterraines et les strates environnantes.

"Il s'agit d'une étude historique", a déclaré Barbara Sherwood Lollar , géochimiste à l'Université de Toronto qui n'a pas participé aux travaux. Les recherches antérieures ont souvent porté sur les mécanismes susceptibles de produire de l'hydrogène et d'autres molécules vitales pour la vie souterraine, mais cette création de molécules contenant de l'oxygène a été largement négligée car ces molécules sont très rapidement consommées dans l'environnement souterrain. Jusqu’à présent, " aucune étude n’a rassemblé tout cela comme celle-ci ", a-t-elle déclaré.

La nouvelle étude a porté sur les aquifères profonds de la province canadienne de l’Alberta, qui possède des gisements souterrains si riches en goudron, en sables bitumineux et en hydrocarbures qu’elle a été surnommée " le Texas du Canada ". Parce que ses énormes industries d'élevage de bétail et d'agriculture dépendent fortement des eaux souterraines, le gouvernement provincial surveille activement l'acidité et la composition chimique de l'eau. Pourtant, personne n’avait étudié systématiquement la microbiologie des eaux souterraines.

Pour Emil Ruff , mener une telle enquête semblait être " une solution facile " en 2015 lorsqu'il a commencé son stage postdoctoral en microbiologie à l'Université de Calgary. Il ne savait pas que cette étude apparemment simple le mettrait à rude épreuve pendant les six prochaines années.

Profondeurs encombrées

Après avoir collecté l'eau souterraine de 95 puits à travers l'Alberta, Ruff et ses collègues ont commencé à faire de la microscopie de base : ils ont coloré des cellules microbiennes dans des échantillons d'eau souterraine avec un colorant à base d'acide nucléique et ont utilisé un microscope à fluorescence pour les compter. En radiodatant la matière organique présente dans les échantillons et en vérifiant les profondeurs auxquelles ils avaient été collectés, les chercheurs ont pu identifier l'âge des aquifères souterrains qu'ils exploitaient.

Une tendance dans les chiffres les intriguait. Habituellement, lors d'études sur les sédiments sous le fond marin, par exemple, les scientifiques constatent que le nombre de cellules microbiennes diminue avec la profondeur : les échantillons plus anciens et plus profonds ne peuvent pas abriter autant de vie car ils sont davantage privés des nutriments produits par les plantes photosynthétiques. et des algues près de la surface. Mais à la surprise de l'équipe de Ruff, les eaux souterraines plus anciennes et plus profondes contenaient plus de cellules que les eaux plus douces.

Les chercheurs ont ensuite commencé à identifier les microbes présents dans les échantillons, à l’aide d’outils moléculaires pour repérer leurs gènes marqueurs révélateurs. Beaucoup d’entre eux étaient des archées méthanogènes – des microbes simples et unicellulaires qui produisent du méthane après avoir consommé de l’hydrogène et du carbone suintant des roches ou de la matière organique en décomposition. De nombreuses bactéries se nourrissant du méthane ou des minéraux présents dans l’eau étaient également présentes.

Ce qui n'avait aucun sens, cependant, c'est que bon nombre de bactéries étaient des aérobies, des microbes qui ont besoin d'oxygène pour digérer le méthane et d'autres composés. Comment les aérobies pourraient-ils prospérer dans des eaux souterraines qui ne devraient pas contenir d’oxygène, puisque la photosynthèse est impossible ? Mais les analyses chimiques ont également révélé une grande quantité d’oxygène dissous dans les échantillons d’eau souterraine de 200 mètres de profondeur.

C'était du jamais vu. "On a sûrement foiré l'échantillon", fut la première réaction de Ruff.

Il a d’abord tenté de montrer que l’oxygène dissous dans les échantillons était le résultat d’une mauvaise manipulation. "C'est comme être Sherlock Holmes", a déclaré Ruff. " Vous essayez de trouver des preuves et des indications " pour réfuter vos hypothèses. Cependant, la teneur en oxygène dissous semblait constante sur des centaines d’échantillons. Une mauvaise manipulation ne pouvait pas l'expliquer.

Si l’oxygène dissous ne provenait pas d’une contamination, d’où venait-il ? Ruff s'est rendu compte qu'il près de quelque chose de grand, même si faire des affirmations controversées va à l'encontre de sa nature. Beaucoup de ses co-auteurs avaient également des doutes : cette découverte menaçait de briser les fondements de notre compréhension des écosystèmes souterrains.

Produire de l'oxygène pour tout le monde

En théorie, l’oxygène dissous dans les eaux souterraines pourrait provenir de plantes, de microbes ou de processus géologiques. Pour trouver la réponse, les chercheurs se sont tournés vers la spectrométrie de masse, une technique permettant de mesurer la masse des isotopes atomiques. En règle générale, les atomes d’oxygène provenant de sources géologiques sont plus lourds que l’oxygène provenant de sources biologiques. L’oxygène présent dans les eaux souterraines était léger, ce qui impliquait qu’il devait provenir d’une entité vivante. Les candidats les plus plausibles étaient les microbes.

Les chercheurs ont séquencé les génomes de l’ensemble de la communauté microbienne présente dans les eaux souterraines et ont repéré les voies et réactions biochimiques les plus susceptibles de produire de l’oxygène. Les réponses pointaient sans cesse vers une découverte faite il y a plus de dix ans par Marc Strous de l'Université de Calgary, auteur principal de la nouvelle étude et chef du laboratoire où travaillait Ruff.

Alors qu'il travaillait dans un laboratoire aux Pays-Bas à la fin des années 2000, Strous avait remarqué qu'un type de bactérie se nourrissant de méthane, souvent présente dans les sédiments des lacs et les boues d'épuration, avait un mode de vie étrange. Au lieu d'absorber l'oxygène de son environnement comme les autres aérobies, ces bactéries créent leur propre oxygène en utilisant des enzymes pour décomposer les composés solubles appelés nitrites (qui contiennent un groupe chimique composé d'azote et de deux atomes d'oxygène). Les bactéries utilisent l’oxygène auto-généré pour transformer le méthane en énergie.

Lorsque les microbes décomposent les composés de cette façon, on parle de dismutation. Jusqu’à présent, on pensait que cette méthode de production d’oxygène était rare dans la nature. Des expériences récentes en laboratoire impliquant des communautés microbiennes artificielles ont cependant révélé que l'oxygène produit par la dismutation peut s'échapper des cellules et se répandre dans le milieu environnant au profit d'autres organismes dépendants de l'oxygène, dans une sorte de processus symbiotique. Ruff pense que cela pourrait permettre à des communautés entières de microbes aérobies de prospérer dans les eaux souterraines, et potentiellement également dans les sols environnants.

Chimie pour la vie ailleurs

Cette découverte comble une lacune cruciale dans notre compréhension de l’évolution de l’immense biosphère souterraine et de la manière dont la dismutation contribue au cycle des composés se déplaçant dans l’environnement mondial. La simple possibilité que de l'oxygène soit présent dans les eaux souterraines " change notre compréhension du passé, du présent et de l'avenir du sous-sol ", a déclaré Ruff, qui est maintenant scientifique adjoint au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole, Massachusetts.

Comprendre ce qui vit dans le sous-sol de notre planète est également " crucial pour transposer ces connaissances ailleurs ", a déclaré Sherwood Lollar. Le sol de Mars, par exemple, contient des composés perchlorates que certains microbes terrestres peuvent transformer en chlorure et en oxygène. Europe, la lune de Jupiter, possède un océan profond et gelé ; la lumière du soleil ne peut pas y pénétrer, mais l'oxygène pourrait potentiellement y être produit par dismutation microbienne au lieu de la photosynthèse. Les scientifiques ont observé des panaches de vapeur d’eau jaillissant de la surface d’Encelade, l’une des lunes de Saturne. Les panaches proviennent probablement d’un océan souterrain d’eau liquide. Si un jour nous trouvons de la vie sur d’autres mondes comme ceux-là, elle pourrait emprunter des voies de dismutation pour survivre.

Quelle que soit l'importance de la dismutation ailleurs dans l'univers, Lloyd est étonné de voir à quel point les nouvelles découvertes défient les idées préconçues sur les besoins de la vie et par l'ignorance scientifique qu'elles révèlent sur l'une des plus grandes biosphères de la planète. " C'est comme si nous avions toujours eu un œuf sur le visage ", a-t-elle déclaré.

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/, Saugat Bolakhé, juillet 2023

[ perspectives extraterrestres ]

étymologie

Pendant la guerre de 1870, les fantassins bretons réclamaient davantage de pain et de vin à leurs officiers pour mieux botter le cul aux Prussiens. Ces soldats ne parlaient pas français. Et c’est en breton qu’ils revendiquaient du bara frais et des pichets de gwin.

Ils scandaient Bara ! Gwin ! Bara ! Gwin ! prêts à mettre la crosse en l’air.

— Cessez de baragouiner ! hurlaient les gradés.

Depuis Napoléon III la formule était restée. Et le mépris qui va avec.

Auteur: Chalandon Sorj

Info: L'Enragé

[ sabir ] [ homophone ]

étymologie

Jephté convoqua les hommes de Galaad et combattit Ephraïm. Les Galaadites s'emparèrent des gués du Jourdain menant à Ephraïm, et chaque fois qu'un survivant d'Ephraïm disait : "Laisse-moi passer", les hommes de Galaad lui demandaient : "Es-tu un Ephraïmite ?" S'il répondait : "Non", ils disaient : "D'accord, dis Shibboleth". S'il disait : "Sibboleth", parce qu'il ne pouvait pas prononcer le mot correctement, ils le saisissaient et le tuaient aux gués du Jourdain. Quarante mille personnes furent tuées à cette occasion.

Auteur: La Bible

Info: Juges 12:4-6. Cité par Edwidge Danticat in The Farming of Bones

[ aptitude phonatoire ] [ appartenance ] [ imprégnation linguistique ]

paradigmes dominants

La question pour nous, ici, est tout autre. Elle est de savoir si l’état d’esprit que nous avons essayé de décrire, prédisposait ou non les hommes du XVIe siècle à s’émanciper de la tutelle des religions – à rompre avec celles des religions révélées et organisées à quoi ils appartenaient de par leur naissance, leur milieu ou leur choix.

D’instinct, nous sommes portés à croire que oui. Nous, hommes du XXe siècle, quotidiennement dotés par les savants d’une telle collection de miracles authentifiés par les faits, contrôlés par l’expérience, que pâlissent en regard les miracles, hypothétiques ou chimériques, annoncés ou prédits par les occultistes : nous les jugeons, à tout le moins, candides. Nous n’avons plus besoin qu’on nous dise, du dehors, que notre science ne sait pas tout, ne dit pas tout, et qu’elle peut être, à tout instant, envahie et transformée par une masse de connaissances et d’idées nouvelles. Le merveilleux est dans le commerce, oui – mais par un déplacement assez singulier, ce n’est plus le mage, l’alchimiste, l’astrologue qui en détiennent le monopole : loin de là, c’est le savant patenté, qualifié, officiel qui le détient, et le livre au public. Bien plus fantasmagorique que les fantasmagories d’autrefois, la fantasmagorie d’aujourd’hui sort des laboratoires, honorée, décorée, couronnée, tenue pour vraie de la plus authentique des vérités. Hors de là, plus rien que des naïfs, ou des charlatans, sans crédit auprès de gens sérieux.

Auteur: Febvre Lucien

Info: "Le problème de l'incroyance au 16e siècle", éditions Albin Michel, Paris, 1968, pages 415-416

[ évolution ] [ religieux-scientifique ]

discours scientifique

Toutefois, le problème reste entier d’expliquer, à partir de l’ordre solide de l’ADN et des protéines, l’ordre macroscopique non-solide et semi-fluide de l’être vivant. Là encore, des hypothèses, des analogies et surtout une espèce de "pensée magique" vont servir à évacuer le problème, en attendant les progrès futurs de la biologie moléculaire. L’idée de "programme génétique" et le recours à la notion d’information vont servir à mettre de côté cette difficulté. Rappelons comment le biologiste américain Ernst Mayr (1904-2005) énonce pour la première fois cette idée en une seule phrase dans un article scientifique :

"Le code ADN, entièrement propre à l’individu et pourtant spécifique à l’espèce de chaque zygote (la cellule-œuf fertilisée), qui contrôle le développement du système nerveux central et périphérique, des organes des sens, des hormones, de la physiologie et de la morphologie de l’organisme, est le programme de l’ordinateur comportemental de l’individu." [“Cause and effect in biology”, Science, vol. 134, no. 3489, novembre 1961]

Comment peut-on passer si rapidement de l’idée de code génétique (qui assurément existe) à l’idée de contrôle du développement de l’organisme (qui se manifeste parfois), puis, sans plus de transition, à l’idée de programme déterminant toutes les manifestations de l’individu (de la protéine jusqu’au comportement) ? Ernst Mayr ne le précise nulle part, ni dans cet article ni ailleurs, bien que selon lui l’existence de ce programme soit la caractéristique la plus remarquable des êtres vivants. Pourtant, les notions de code, de régulation et de programme n’ont aucun lien nécessaire : c’est un peu comme si l’on prétendait que, puisqu’une locomotive à vapeur suit des rails et qu’elle est équipée d’un régulateur à boules qui maintient constante la pression dans la chaudière, elle serait "programmée" pour faire le trajet Paris-Marseille et retour en un jour ! Pour les physiciens, la génétique, l’information, le codage, la forme et la composition des molécules, leur combinatoire, leur mode d’assemblage, etc., étaient des aspects bien plus aisément formalisables en termes mathématiques et manipulables sous forme "mécanique" que la stéréochimie et la thermodynamique propre à la réactivité des molécules et à leur rôle à l’intérieur de la cellule vivante. Ces entités, plus stables et déterminées que les processus dynamiques à l’œuvre dans le métabolisme de la cellule vivante, sont mieux adaptés à la nouvelle science qui prétend alors unifier sciences naturelles et sciences sociales : la cybernétique, science de l’"information et de la régulation dans le vivant et la machine".

Le père de la cybernétique, Norbert Wiener, qui est encore moins limité par son objet d’étude, va dès 1954 pousser à l’extrême la métaphore de la communication en considérant l’organisme comme un message : "L’organisme s’oppose au chaos, à la désintégration, à la mort, comme le message s’oppose au bruit".

Le message ne s’oppose pas au bruit, car le fait qu’il soit ou non porteur de signification est toujours relatif à l’interprétation qu’en fait un sujet. Or, la cybernétique évacue le sujet, sa sensibilité propre et son activité autonome en relation avec le milieu, au profit du message qui est sensé porter en lui-même toute sa signification : l’origine du fétichisme de l’information, qui perdure encore de nos jours, se situe dans cette confusion..

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

Info: https://www.piecesetmaindoeuvre.com/IMG/pdf/louart_euge_nisme.pdf

[ pseudo-objectivité ]

langage

Tu sais comment ton cerveau se transforme en bouillie ? Ça commence quand tu es enceinte ? Tu ris, pleine d'émerveillement et de ruminations, et tu te réprimandes : "Moi et mon cerveau de femme enceinte !"  Et puis tu accouches et ton cerveau ne retrouve pas sa place. Mais tu allaites, alors tu ris, comme si tu étais membre d'un club exclusif ? Moi et mon cerveau maternel ! Puis tu arrêtes d'allaiter et la terrible vérité s'impose : Ton cerveau normal ne reviendra jamais. Tu as changé ton vocabulaire, ta lucidité et ta mémoire... contre la maternité. Tu sais, quand tu te retrouves au milieu d'une phrase et que tu te rends compte que tu auras besoin d'un certain mot et que t'y arrives pas, mais t'es en plein dedans, tu fonces et puis tu t'arrêtes parce que t'es arrivée à la fin, et le mot n'est pas là ? Et c'est pas même un mot à dix dollars, comme polémique ou shibboleth, mais un mot à deux dollars, comme caractéristique, ce qui fait que tu finis par dire "incroyable" ?

C'est ainsi qu'on rejoint la bande de crétins qui qualifient tout de génial*.

Auteur: Semple Maria

Info: Today Will Be Different. *amazing

[ routine communautaire ] [ poncif ] [ manie ] [ réflexe ]

femmes-hommes

C'est suffisamment évident pour que le lecteur en conclue : " Elle aime le jeune Emerson ". Alors qu'à la place de Lucy personne ne trouverait cela évident. La vie est facile à chroniquer, mais déconcertante à exercer, et nous pratiquons volontiers les " tensions nerveuses " ou tout autre shibboleth qui masquera notre désir personnel. Elle aimait Cecil ; George la rendait nerveuse ; le lecteur lui expliquera-t-il que les phrases auraient dû être inversées ?

Auteur: Forster Edward Morgan

Info: A Room with a View

[ séduction ] [ gêne ]

peau contre peau

Parce qu'il y a quelque chose dans le contact de la chair avec la chair qui abroge, passe directement au travers des sournois et complexes canaux de l'ordre décoratif, que les ennemis aussi bien que les amants connaissent parce que cela les rend tous les deux: - toucher et toucher ce qui constitue la citadelle de la propriété privée du Moi central : pas l'esprit, l'âme ; un esprit enivré mais serein est à la portée de n'importe qui, dans n'importe quel couloir sombre de cet immeuble terrestre.. Mais laissez la chair toucher la chair, et observez la chute de tous les shibboleth de caste et de couleur.

Auteur: Faulkner William

Info: Absalom, Absalom !

[ jonction charnelle ] [ rapports humains ]

mesure du temps

Souvent, on se contentait encore de l’évaluer à la paysanne, le jour à l’estime, d’après le soleil ; la nuit, ou plutôt à la fin de la nuit, en écoutant le chant du coq. [...]

Au total, les habitudes d’une société de paysans, qui acceptent de ne savoir jamais l’heure exacte, sinon quand la cloche sonne (à la supposer bien réglée) et qui pour le reste s’en rapportent aux plantes, aux bêtes, au vol de tel oiseau ou au chant de tel autre. "Environ soleil levant", ou bien "environ soleil couché" : notations les plus fréquentes de Gilles de Gouberville, gentilhomme normand, dans son Journal. Quelquefois, il se réfère assez curieusement aux habitudes d’un oiseau qu’il nomme le vitecoq et qui devait être une espèce de bécasse : "il était vol de vittecocz, dira-t-il, quand j’arrivai céans" (28 novembre 1554), ou encore il notera que le 5 janvier 1557-58 après vêpres les compagnons de la paroisse se mirent à "chouler" contre les hommes mariés ; ils y furent "jusques à vol de vittecoqs". Et cependant Gouberville a une horloge, grande rareté, qu’il envoie "racoutrer" en janvier 1563 chez un armurier de Digoville. Et il note les heures avec complaisance – mais toujours en les faisant précéder d’un modeste et prudent "viron" : ils revinrent "viron une heure avant le jour" ou bien : "vismes faire des verres, viron demi-heure" - ce qui est d’une précision tout à fait anormale.

Ainsi, partout : fantaisie, imprécision, inexactitude. Le fait d’hommes qui ne savent même pas leur âge exactement : on ne compte pas les personnages historiques de ce temps qui nous laissent le choix entre trois ou quatre dates de naissance, parfois éloignées de plusieurs années. Quand naquit Erasme ? Il ne le savait pas, mais seulement que l’événement s’était produit la veille de la Saint-Simon et Saint-Jude. – Quelle année naquit Lefèvre d’Etaples ? On essaie de le déduire d’indications fort vagues. Quelle année, Rabelais ? Il l’ignorait. Quelle année, Luther ? on hésite. [...] le mois, on le connaît généralement. La famille, les parents se souviennent : le petit est venu au monde au temps des foins, des blés, ou des vendanges ; il y avait de la neige, ou bien c’était le mois de l’épi, "quand les blés commencent à jeter, ... que déjà le tuyau commence à s’élever" ; précisions géorgiques, elles sont de Jean Calvin. Alors la tradition familiale se fixe ; François est né le 27 novembre et Jeanne le 12 janvier : faisait-il froid quand on le porta sur les fonts ! [...] Pour avoir des actes de naissance en règle, il faut s’adresser aux grands de ce monde – ou aux fils de médecins et de savantes gens, à ceux dont on tire l’horoscope et qui dès lors naissent entourés d’étonnantes précisions : ne savent-ils pas (ou plutôt leurs astrologues ne précisent-ils pas à leur intention) l’année, le jour, l’heure, et la minute non seulement de leur naissance, mais de leur conception ? C’est Brantôme, familier de Marguerite de Navarre par sa mère et sa grand-mère, qui nous en avertit : la princesse naquit "sous le 10e degré d’Aquarius, que Saturne se séparait de Vénus par quaterne aspect, le 10 d’avril 1492 à 10 heures du soir au château d’Angoulême – et fut conçue l’an 1491, à 10 heures avant midi et 17 minutes, le 11 de juillet." Voilà qui est précis !

Auteur: Febvre Lucien

Info: "Le problème de l'incroyance au 16e siècle", éditions Albin Michel, Paris, 1968, pages 365-368

[ renaissance ] [ historique ] [ approximations ] [ chronologique ]

mathématiques

Méthodes pas fixées, symboles insuffisants. Les signes + et – se rencontrent sans doute en 1489 dans l’arithmétique commerciale de Jean Widman, d’Eger – mais comme abréviations, non comme symboles d’opérations. En 1484, le Parisien Nic. Chuquet, travaillant à Lyon pour les marchands, utilisait encore dans son Triparty les notions p et m pour abréger plus et minus. Au vrai, Viète est le premier auteur vraiment connu qui ait utilisé ces signes de façon constante, à partir de 1591, et peu à peu lancé leur emploi. Le signe d’égalité = introduit en 1557 par Robert Recorde dans un traité longtemps demeuré manuscrit, ne fut d’usage courant, lui aussi, qu’au XVIIe siècle. Le "multiplié par" X, employé par Oughtred en 1631, ne l’emporta pas tout de suite ; Leibniz désigne encore la multiplication par le signe ᵔ ; quant au signe : (divisé par) il date lui aussi de 1631. Faut-il ajouter que les logarithmes ne furent inventés qu’en 1614 par Neper – et que, de tout cela, les contemporains de Rabelais n’avaient pas le plus léger soupçon ?

Auteur: Febvre Lucien

Info: "Le problème de l'incroyance au 16e siècle", éditions Albin Michel, Paris, 1968, page 364

[ calcul ] [ historique ] [ renaissance ]