survie

Même chez les plantes, l'habit ne fait pas le moine
Le Kwongan est une région écologique unique du sud-ouest de l'Australie. Elle a dévoilé quelques secrets souterrains du royaume végétal à des chercheurs de l'Université de Montréal et de l'University of Western Australia. Dans cet endroit on retrouve un type de végétation arbustive exceptionnellement riche en espèces qui poussent sur des sols parmi les plus infertiles au monde..
Cette particularité a permis aux chercheurs de découvrir que les plantes utilisent une diversité époustouflante de stratégies d'acquisition des éléments nutritifs dans ces sols extrêmement infertiles. "En milieu naturel, les plantes adaptées aux sols infertiles utilisent presque toutes la même stratégie aérienne leur permettant d'utiliser les nutriments du sol très efficacement: elles produisent des feuilles très coriaces qui persistent pendant plusieurs années. Par contre, jusqu'à maintenant la diversité des adaptations souterraines des racines dans les sols très pauvres demeurait inconnue.
Selon leur étude publiée dans la revue Nature Plants, le Kwongan contient presque toutes les adaptations d'acquisition des nutriments connues dans le monde végétal, sur des sols si pauvres que l'agriculture y est totalement impossible sans avoir recours à une quantité phénoménale de fertilisants. "Jusqu'ici, les scientifiques croyaient que la sélection naturelle aurait dû favoriser une seule stratégie racinaire particulièrement efficace pour l'acquisition des nutriments, étant donné l'extrême infertilité des sols, or, contrairement à ce que l'on observe pour le feuillage, où les différentes espèces de plantes convergent toutes vers la même stratégie d'utilisation efficace des nutriments dans les feuilles, il ne semble pas exister de solution miracle d'acquisition des nutriments par les racines dans les sols très pauvres. Des plantes poussant côte-à-côte peuvent utiliser des stratégies complètement différentes avec autant de succès.
Si les arbustaies semi-arides d'Australie sont perçues comme banales et homogènes, la réalité s'avère complètement différente. "Certaines plantes forment des symbioses racinaires avec des champignons, d'autres avec des bactéries, tandis que d'autres capturent et digèrent des insectes pour les nutriments qu'ils contiennent. De plus, un autre grand groupe d'espèces excrètent des composés organiques leur permettant d'augmenter la disponibilité des nutriments, dit Graham Zemunik, premier auteur de l'étude. Le Kwongan australien est l'un des points chauds de la diversité végétale sur la planète, au même titre que les forêts tropicales".
"Partout dans le monde, on transforme les écosystèmes à un rythme effarant, déclare M Zemunik. Afin de protéger la biodiversité dans le mesure du possible, il essentiel de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes. Pour y parvenir, notre étude démontre l'importance d'étudier ce qui est dissimulé sous terre et qui n'est pas immédiatement perceptible."
Cette étude, financée par le Conseil australien de la Recherche et la Fondation Kwongan, fait partie d'un programme de recherche plus large mené par le professeur Etienne Laliberté explorant les liens entre la fertilité des sols, la biodiversité végétale et le fonctionnement des écosystèmes. Il est affilié à l'Institut de recherche en biologie végétale de l'Université de Montréal et son département des sciences biologiques. Il est également affilé à la School of Plant Biology de l'University of Western Australia, où il était superviseur de doctorat du premier auteur de l'étude, Graham Zemunik.

Auteur: Internet

Info: avril 2015

[ végétaux ] [ interaction ]

santé mondiale

Un champignon, une levure, à la une de l’édition électronique du New York Times. Candida auris est un nouvel exemple de ces agents infectieux qui au fil des dernières années, des dernières décennies, ont développé une résistance aux traitements qui sont pourtant censés les détruire. Le journal publie des témoignages de chercheurs, expliquant que l'utilisation généralisée de fongicides, notamment en agriculture, contribue à la recrudescence de champignons résistants aux médicaments destinés aux humains. C’est un phénomène connu depuis longtemps pour les bactéries, qui deviennent de plus en plus pharmaco-résistantes à mesure qu’on use et qu’on abuse des antibiotiques.

Les center for disease control (CDC) aux Etats-Unis attirent l’attention, sur ces bactéries résistantes à la plupart, si ce n’est désormais à tous les antibiotiques.

Le New York Times, en quelques chiffres, donne une bonne mesure du phénomène, et de l’urgence : on estime qu’aux États-Unis, au début des années 2010, deux millions de personnes chaque année contractaient des infections résistantes et que 23.000 en mouraient. Des études plus récentes de chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington font état d’un nombre de morts désormais 7 fois plus élevé.

En ce qui concerne Candida Auris, découvert pour la première fois en 2009 au Japon, on n’en est pas à la première alerte, c'est ce que rappelle Forbes : en 2016 déjà les autorités sanitaires britanniques s’étaient inquiétées d’un cas à Londres. Et le Corriere Della Serra, de son côté, explique que de nombreux foyers sont répertoriés, et surveillés, en Inde au Pakistan ou encore en Afrique du Sud. C'est que Candida auris voyage très bien, et est devenu extrêmement résistant. L’histoire de cet homme âgé, admis l'an dernier à l’hôpital Mount Sinaï, à New York, illustre bien le problème. Il est mort 90 jours après son admission en soins intensifs, et, explique au New York Times le président de l’hôpital, le docteur Scott Lorin, ça aura été un temps suffisant pour que Candida auris colonise entièrement sa chambre : les murs, le lit, les portes, les rideaux, les téléphones, l'évier, le tableau blanc, les poteaux, la pompe, le matelas, les barrières de lit, les trous de la cartouche, les stores, le plafond : tout dans la chambre était positif”. L'hôpital a dû détruire une partie du carrelage du plafond et du sol de la chambre pour venir à bout du champignon.

Alors le New York Times décortique le phénomène, et explique que la vente des fongicides et des antibiotiques rapporte énormément d'argent aux industries pharmaceutique et phytosanitaire. C'est un marché de 40 milliards de dollars à l'échelle mondiale, rien que pour les antibiotiques. Ce que nous voyons arriver, ce sont peut-être de nouvelles maladies du capitalisme. Ou plus exactement : un effet du "darwinisme... multiplié par les conséquences du capitalisme globalisé", selon l'expression de Matt Richtel, un des auteurs de l'enquête, très complète, et composée d'une série d'articles. A lire, d'ailleurs ce matin, sur le New York Times : un reportage au Kenya, où des antibiotiques à pas cher inondent le marché, et contribuent à créer des bactéries extrêmement dangereuses pour la population, et notamment pour les plus fragiles.

Auteur: Internet

Info: https://www.franceculture.fr, 8 mars 2019

[ big pharma ]

biophysique

Un champignon capable d'apprendre sans neurones
Des chercheurs toulousains montrent que le "Physarum polycephalum", un champignon jaune des sous-bois, peut apprendre à ignorer un obstacle de caféine sur son chemin, alors qu'il est unicellulaire et dépourvu de système nerveux.
Un champignon est-il capable d'apprendre ? De retenir une leçon et d'en tirer des conclusions ? De ne pas refaire la même erreur ou de changer son comportement pour s'adapter à une situation ? Indice : il n'a pas de cerveau ni même de système nerveux. Et pourtant, la réponse aux questions est oui... Le Physarum polycephalum, une sorte de champignon - un protiste - jaune citron qui vit dans les sous-bois, large de plusieurs centimètres et pourtant composé d'une unique cellule avec des milliers de noyaux, fait preuve d'étonnantes capacités sous l'oeil des chercheurs.
L'étude a été publiée ce mercredi par la Royal Society : une équipe du Centre de recherches sur la cognition animale, à l'université Toulouse III, s'est amusée à proposer une course d'obstacles à notre champignon jaune. Certains individus avaient un accès direct à leur nourriture (spores et bactéries, miam miam) tandis que d'autres devaient traverser un endroit imprégné de caféine ou de quinine (beurk beurk). "Au tout début réticents à franchir les substances amères", résume le CNRS, les champignons "ont appris au fur et à mesure des jours qu'elles étaient inoffensives et les ont traversées de plus en plus rapidement, se comportant au bout de six jours de la même façon que le groupe témoin".
Les chercheurs ont mesuré la largeur du pseudopode (excroissance de la cellule) utilisé pour rejoindre la nourriture. Un pseudopode étroit est synonyme d'un comportement de répulsion, un pseudopode large représente quant à lui un comportement normal.
Au début réticent à passer sur la quinine, Physarum polycephalum apprend par habituation à ignorer la substance. L'organisme se déplace en avançant vers la nourriture une excroissance appelée pseudopode.
Les chercheurs sont convaincus qu'il ne s'agit pas simplement d'une "adaptation sensorielle" ou d'une "fatigue motrice", qui auraient également pu affecter leur vitesse de déplacement, car la réponse des champignons était spécifique à la substance : les habitués à la caféine restaient réticents à la quinine, et inversement. En outre, si on faisait disparaître la substance désagréable pendant deux jours, Physarum polycephalum réussissait à l'"oublier" et fournissait à nouveau une réponse négative à la prochaine rencontre. Ce sont les signes typiques d'une forme d'apprentissage qu'on appelle habituation, en biologie.
"L'apprentissage, défini comme un changement de comportement provoqué par l'expérience, a jusqu'à présent été étudié seulement chez les organismes multicellulaires dotés d'un système nerveux", écrivent Audrey Dussutour, Romain Boisseau et David Vogel. L'apprentissage est une modification comportementale à l'échelle d'une vie, donc différentes des adaptations biologiques au fil des générations, qui relèvent plutôt de l'évolution.
Physarum polycephalum avait déjà fait le malin lors de précédentes expériences, prouvant par exemple sa capacité à résoudre un labyrinthe (en privilégiant le chemin le plus court) ou de se nourrir de manière "réfléchie", en piochant des protéines et du sucre en certaines proportions jusqu'à reconstituer son régime alimentaire idéal. L'étude de ces mécanismes est cruciale pour "comprendre quand et où, dans l'arbre de l'évolution, les premières manifestations de l'apprentissage sont apparues".

Auteur: Internet

Info: http://www.liberation.fr/futurs/2016/04/27

paléolinguistique

Le but de la reconstruction linguistique est d'établir la chronologie relative des étapes préhistoriques et des changements qui précèdent immédiatement les données les plus archaïques. Spéculer sur l'origine des catégories grammaticales telles que le genre, l'aspect, l'humeur, etc. est une entreprise glottogonique qui, étant donné son caractère hautement problématique, devrait être tenue à l'écart de la grammaire historique et comparative. 

L'expression "reconstruction interne" fut utilisée comme terme technique par Pisani, Hoenigswald, Bonfante et d'autres afin de désigner les conclusions diachroniques qui peuvent être tirées d'une analyse synchronique des données linguistiques sans ou avant d'avoir recours à la comparaison, à la géographie linguistique, à la "linguistique aréale" et à la glottochronologie. Les méthodes de reconstruction interne ont été appliquées à un degré croissant, plus ou moins consciemment et explicitement, par les néo-grammairiens. Ainsi, par exemple, ils ont rejeté la possibilité d'une scission phonétique spontanée et ont acquis, au moyen du concept de "loi phonétique", une assez bonne connaissance des changements phonétiques usuels. 

De même, en raison de l'élargissement constant du champ de la recherche linguistique, une attention de plus en plus grande a été accordée aux tendances générales dans le domaine de la sémantique. L'opposition entre diachronie et synchronie, impliquant des différences de buts et de méthodes linguistiques, n'est pas immédiatement donnée par le matériel à notre disposition. Le caractère à la fois transitoire et fluctuant des phénomènes linguistiques, l'hésitation entre procédures résiduelles et improductives d'une part, et les innovations et règles vivantes d'autre part, ont été fréquemment soulignés. Partout, une description "synchronique" complète d'une langue doit avoir recours aux notions d'archaïsme et d'innovation. L'éviction d'une forme ancienne par une nouvelle n'est pas un événement momentané mais un processus qui s'étend dans le temps et dans l'espace. Considéré du point de vue historique, le matériel linguistique, aussi restreint soit-il dans le temps et dans l'espace, est composé de couches chronologiques. Pour s'en rendre compte, il suffit de parcourir quelques pages d'une description minutieuse d'une langue moderne.

Face à la tâche de reconstruction des étapes linguistiques plus anciennes, les chercheurs ont été conscients de la difficulté d'une sélection appropriée du matériel. Les formes qui pourraient être nées indépendamment dans chacune des langues apparentées comme le résultat de règles de dérivation productive, par exemple γόνος = jána en védique, ne témoigne pas de l'existence d'un prototype i.e. (*ĝóno-). Meillet, entre autres, nous a appris que la reconstruction des étapes préhistoriques doit être basée sur les exceptions et les anomalies plutôt que sur les règles grammaticales d'une langue. Un autre principe important est que si une forme est restreinte aux seuls contextes résiduels (idiomes), alors que l'utilisation de son ou ses synonymes est libre, cette forme doit représenter un stade plus ancien. De tels principes méthodologiques appartiennent à ce que l'on nomme ici "reconstruction interne" au sens large.  Ils ne peuvent pas être appliqués dans chaque cas particulier, mais une fois qu'ils le sont, les résultats obtenus ont une valeur cognitive plus élevée que les conclusions obtenues par les statistiques, la linguistique aréale ou la paléontologie linguistique, qui ont un caractère stochastique. En cas de contradiction, l'inférence tirée de la reconstruction interne sera décisive.

Auteur: Kuryłowicz Jerzy

Info: Chapitre 8. Sur les méthodes de reconstruction interne

[ épistémologie ]

occultisme

Emmanuel-Marc-Henri Lalande, né à Nancy en 1868, fit à Paris ses études de médecine. Il y fréquenta les milieux littéraires du symbolisme puis les occultistes de la Librairie du Merveilleux, où Papus le prit en amitié comme il fit avec Sédir ; il lui demanda sa collaboration à sa revue L’Initiation et le fit admettre dans plusieurs ordres initiatiques. C’est alors que celuici prit le pseudonyme de Marc Haven – en adoptant le nom de Haven, génie de la Dignité, dans le Nuctémaron d’Appolonus de Tyane. Lorsqu’il eut passé son doctorat, en 1896, Papus lui conseilla de s’installer à Lyon et il lui fit connaître Monsieur Philippe.

Tout en exerçant sa profession de docteur, dans son propre cabinet et dans un service de l’hôpital Saint-Luc, il fréquenta assidûment Monsieur Philippe. Il le seconda dans les séances de guérison données rue Tête-d’Or. Sa présence, et la validation des ordonnances, permirent d’atténuer, sinon d’empêcher, les poursuites engagées contre le thaumaturge pour son exercice illégal de la médecine. Une école de magnétisme avait été créée à Lyon sur l’initiative de Henri Durville. Marc Haven et Papus y firent des exposés sur la physiologie et l’anatomie. Selon Alfred Haehl qui les fréquentait : "Ces cours n’avaient qu’un rapport très relatif avec le magnétisme fluidique tel qu’il est compris et appliqué ordinairement. Ils étaient surtout destinés aux fidèles auditeurs qui désiraient soigner les malades".

En 1897, Marc Haven fit un mariage très heureux avec Jeanne-Victoire Philippe, fille de son maître ; mais il fut très éprouvé par la mort de ces deux êtres chers : elle en 1904 et lui en 1905. Après être resté longtemps désemparé, il se remaria en 1913 avec Marie-Olga Chestakoff, veuve depuis peu, amie très proche des familles Philippe et Lalande et ils allèrent se fixer dans le Var. Pendant la guerre de 1914-1918, il soigna des blessés à l’hôpital de Nice, ville où il ouvrit ensuite un cabinet de radiologie. Il décéda en 1926, dans la banlieue de Paris où il était revenu habiter, après une longue maladie qu’il accepta avec le silencieux respect de son destin.

Marc Haven écrivit plusieurs ouvrages fort savants et il fit rééditer, en les préfaçant, de nombreux livres anciens. Le plus important de ses travaux fut son livre consacré au Maître inconnu Cagliostro, composé en mémoire de Monsieur Philippe, et en réhabilitation de son héros injustement calomnié et condamné ; et afin d’aider à les comprendre l’un par l’autre. "J’ai pris un personnage – Cagliostro – qui lui ressemblait, pour parler de lui. En relisant mon Maître inconnu, vous y trouverez beaucoup de choses de lui".

Marc Haven entreprit aussi la traduction du Tao te King de Lao Tseu, pour laquelle il apprit le chinois, et en l’accompagnant d’une importante étude. Sa traduction, interrompue par sa mort, fut terminée par son fidèle disciple Daniel Nazir.

Enfin son dernier ouvrage, Le corps, le cœur de l’homme et l’esprit est un guide d’élévation spirituelle. Savant connaisseur du corps humain, de l’ésotérisme et de la mystique, il appuie sa démonstration par des faits, des textes de la sagesse universelle et par des paroles de Monsieur Philippe.

Auteur: Allié Georges

Info:

[ biographie ] [ parcours ]

nanomatériau

Ne l'appelez pas graphène, appelez-le "goldène" : il s'agit du nouveau matériau obtenu grâce à une technique de forge japonaise particulière

Un nouveau matériau, baptisé "goldène", vient d'être créé par des chercheurs suédois. Combinant la structure du graphène avec de l'or, cette découverte fortuite, issue d'une technique ancestrale de forge japonaise, ouvre de nouvelles perspectives dans divers domaines tels que l'environnement et l'énergie.

Le goldène, découverte fortuite grâce à une technique de forge japonaise

Le graphène, longtemps présenté comme le matériau du futur, n'a pas encore tenu toutes ses promesses. Malgré des applications prometteuses, notamment dans le domaine des haut-parleurs, son potentiel semble s'être quelque peu érodé. Mais le principe de base reste intéressant, et des chercheurs de l'Université de Linköping , en Suède, ont réussi à combiner la structure du graphène avec de l'or, donnant naissance à un nouveau matériau : le goldène.

Le goldène, contraction des mots anglais "gold" (or) et "graphene" (graphène), partage une structure similaire à celle du graphène, cette substance composée de fines couches d'atomes de carbone pur disposées en hexagones. Réputé pour sa résistance, sa flexibilité, sa transparence et sa légèreté, le graphène trouve un écho doré dans le goldène, où les atomes de carbone sont remplacés par des atomes d'or.

L'obtention du goldène est le fruit d'une coïncidence. Les chercheurs suédois travaillaient initialement sur un matériau tridimensionnel où l'or était incrusté entre des couches de titane et de carbone, destiné à d'autres applications. En exposant ce matériau à de hautes températures, ils ont constaté que la couche de silicium était remplacée par de l'or au sein du matériau de base, un phénomène appelé intercalation.

L'étape suivante consistait à extraire cette fine couche d'or. Pour cela, les chercheurs ont fait appel à une technique ancestrale de la forge japonaise : le réactif de Murakami. Ce composant, utilisé depuis des siècles pour éliminer les résidus de carbone et modifier la couleur de l'acier, a permis de graver le matériau et d'isoler la couche d'or.

Un procédé délicat et prometteur

Le processus de gravure, réalisé dans l'obscurité pour éviter la dissolution de l'or, a nécessité de nombreux ajustements. Les chercheurs ont dû jouer sur la concentration du réactif et la durée du processus pour obtenir des résultats satisfaisants. L'ajout d'un tensioactif a ensuite permis de stabiliser les fines couches d'or obtenues, formant une solution comparable à des flocons de maïs dans du lait.

Les applications potentielles du goldène sont multiples. Sa structure atomique unique pourrait être exploitée dans la conversion du dioxyde de carbone, la catalyse de l'hydrogène et la purification de l'eau. De plus, le goldène pourrait permettre de réduire la quantité d'or nécessaire dans les applications actuelles, un avantage non négligeable compte tenu du coût élevé de ce métal précieux.

Bien que les recherches soient encore à un stade précoce, le goldène ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des matériaux. Ses propriétés uniques pourraient révolutionner des secteurs aussi variés que l'environnement, l'énergie ou l'électronique. Reste à voir si le goldène saura, à l'instar de son cousin le graphène, susciter l'engouement et transformer les promesses en réalités concrètes.

Auteur: Internet

Info: https://www.jeuxvideo.com/ - nicoln, 21 05 2024

[ aurum ]

végétal

Quand le désordre nous dit comment le vivant se construit
Une majorité de plantes distribuent leurs feuilles et fleurs en spirale le long des tiges mais ces spirales sont souvent imparfaites. Un nouveau modèle stochastique de la genèse de ces spirales chez les plantes a été élaboré par les équipes de Teva Vernoux au Laboratoire de reproduction et développement des plantes et Christophe Godin de l'équipe-projet Inria Virtual Plants. Il montre que les désordres dans les spirales sont comme des filigranes qui donnent des informations sur les principes de construction des plantes. Cette étude est publiée dans la revue eLife.
Les organismes vivants produisent des structures ordonnées qui ont depuis toujours attiré la curiosité des chercheurs comme celle du grand public pour leur beauté et leur variété. Mais ces structures complexes ne sont pas parfaites et présentent des défauts à des degrés plus ou moins importants. C'est le cas sur la tige des plantes. Ces dernières produisent tout au long de leur vie de nouveaux organes (branches, feuilles, fleurs,...) le long des tiges, le plus souvent suivant une organisation en spirale. Les nouveaux organes sont produits dans un tissu spécialisé à l'extrémité de la tige et se positionnent successivement les uns par rapport aux autres en inhibant localement la production de nouveaux organes dans leur voisinage. C'est comme si dans une foule tous les individus produisaient un champ de force répulsif qui les empêchait de s'approcher trop les uns les autres. Dans ce système, il faut que la croissance de la tige éloigne suffisamment les derniers organes produits pour qu'un nouvel organe puisse à nouveau être créé. La croissance induit ainsi des initiations rythmiques d'organes. De façon étonnante, il a été observé récemment qu'il n'est pas rare que ce mécanisme régulier soit perturbé et que plusieurs organes soient initiés en même temps ou même inversés par rapport à l'ordre qu'ils devraient avoir sur une spirale idéale. Comment est-il possible de continuer à construire des spirales quand l'ordre des organes est à ce point perturbé ?
Une équipe composée de biologistes et mathématiciens menée par Teva Vernoux du laboratoire Reproduction et Développement des Plantes à l'ENS Lyon et Christophe Godin de l'équipe-projet Virtual Plants de l'INRIA à Montpellier, a crée un nouveau modèle de la genèse des spirales sur les tiges des plantes en introduisant une part d'aléatoire dans la manière dont les cellules perçoivent l'inhibition produite par les branches/feuilles/fleurs existantes. Ce modèle dans lequel la production des nouveaux organes est en partie déterminée par les lois du hasard permet de recréer avec précision à la fois la régularité des spirales mais également les perturbations de la temporalité des initiations perturbant la spirale. Le modèle suggère qu'une part d'aléatoire gouverne la construction des plantes mais surtout que la quantification des désordres des spirales sur la tige informe sur les paramètres du modèle et donc sur les mécanismes qui contrôlent le mise en place des spirales. Ces désordres sont ainsi comme les filigranes sur les billets de banque: quand on sait comment les mettre en évidence (en les plaçant devant une source lumineuse dans ce cas), il devient possible de lire une information cachée qu'ils portent. Comprendre le désordre nous permet donc de mieux comprendre comment se construisent les systèmes vivants.

Auteur: Internet

Info: A stochastic multicellular model identifies biological watermarks from disorders in self-organized patterns of phyllotaxis. Refahi Y, Brunoud G, Farcot E, Jean-Marie A, Pulkkinen M, Vernoux T, Godin C.Elife. 2016 Jul 6

[ méta-moteur ] [ imperfection ]

cybernétique

Comment utiliser la puissance collective des mini-robots pour créer des motifs inspirés de la nature.
Les scientifiques ont démontré comment des essaims de robots minuscules pouvaient être programmés comme des cellules pour former des formes ensemble en s'appuyant sur les interactions avec leurs voisins.

Imaginez un avenir où des centaines ou des milliers de petits robots balayeront le terrain après une catastrophe naturelle. Imaginez-vous opéré(e) par des nano-robots qui pratiquent une chirurgie interne. Un jour une telle technologie pourrait être disponible grâce à la recherche mettant en œuvre les principes biologiques de l'auto-organisation en robotique à essaims.

Soutenus par le projet SWARM-ORGAN financé par l'UE les scientifiques ont montré comment des centaines de mini-robots pouvaient utiliser les mécanismes génétiques et cellulaires régissant la morphogénèse biologique précoce. Leurs conclusions ont été publiées récemment dans la revue "Science Robotics".

L'article explique le concept: "La morphogenèse permet à des millions de cellules de s'auto-organiser en structures complexes et prendre des formes fonctionnelles très variées pendant le développement embryonnaire. Ce processus émane des interactions locales de cellules sous le contrôle de circuits génétiques identiques dans chaque cellule, résistants au bruit intrinsèque, et capables de s'adapter à des environnements changeants." Comme indiqué dans le même article, ces attributs offrent "de véritables opportunités dans les applications robotiques en essaim allant de la construction à l'exploration".

Il conclut: "Les résultats montrent des essaims de 300 robots qui s'auto-construisent en des formes organiques et modulables, résistant aux dommages. C'est un pas vers l'émergence de la formation de formes fonctionnelles dans les essaims de robots suivant les principes de l'ingénierie morphogénétique auto-organisée."

La technologie humaine inspirée par la nature
Le Dr James Sharpe chef de l'unité Barcelonnaise du Laboratoire européen de biologie moléculaire a déclaré: "Nous montrons qu'il est possible d'appliquer les concepts naturels d'auto-organisation à la technologie humaine comme les robots."

Le communiqué de presse explique le processus: "S'inspirant de la biologie, les robots stockent des morphogènes: des molécules virtuelles qui transportent l'information structurante. Les couleurs indiquent la concentration en morphogène de chaque robot: le vert indique des valeurs morphogènes très élevées, le bleu et le violet indiquent des valeurs inférieures, et aucune couleur n'indique une absence quasi-totale du morphogène dans le robot."

Les robots transmettent ces informations à leurs voisins par messagerie infrarouge. "En cela les robots sont semblables à des cellules biologiques car eux aussi ne peuvent communiquer directement qu'avec d'autres cellules physiquement proches d'eux. ... L'essaim prend différentes formes en déplaçant les robots des zones à faible concentration en morphogène vers les zones à forte concentration en morphogène – appelées “taches de turing” ce qui conduit à la croissance de protubérances qui sortent de l'essaim." Une vidéo présente la création de différentes formes dans ces essaims. L'équipe de recherche a également montré les propriétés d'auto-guérison de ces robots qui leur permettent de s'adapter aux dommages.

Le projet SWARM-ORGAN (A theoretical framework for swarms of GRN-controlled agents which display adaptive tissue-like organisation) s'est terminé en 2016. Son objectif était "d'explorer de manière exhaustive une approche spécifique – à savoir l'utilisation des RRN (réseaux de régulation génétique) – comme méthode de contrôle potentiellement puissante pour ces systèmes" selon le site web du projet. Une équipe multidisciplinaire composée d'experts aux profils variés notamment en biologie des systèmes développementaux en informatique en robotique morphogénétique et en physique a participé au projet.

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net, 27/02/2019

[ différenciation cellulaire ]

astrophysique

Un monde extraterrestre plus dense que l’acier perturbe notre compréhension de la formation des planètes

Une exoplanète étrangement dense située à plus de 500 années-lumière de la Terre remet en question la compréhension des scientifiques sur la formation des planètes. Ce corps astronomique, récemment décrit dans Nature , a la taille de la géante de glace Neptune mais est près de 10 fois plus lourd, ce qui signifie qu'il est plus dense que l'acier.

"Il est impossible qu'une planète comme celle-ci se soit formée selon les modèles classiques de formation planétaire", déclare Luca Naponiello, auteur principal de l'étude et titulaire d'un doctorat. candidat à l'Université de Rome Tor Vergata. Nommée TOI-1853 b, la planète est également étrangement proche de son soleil ; elle tourne autour de l’étoile une fois tous les 1,24 jours. Les mondes de la taille de Neptune sont si rarement trouvés sur des orbites aussi étroites que les astronomes ont qualifié ces zones rares de planètes de " déserts chauds neptuniens ".

Le plus grand mystère, cependant, est de savoir comment TOI-1853 b est devenue si dense. Les astronomes pensent que les planètes se forment généralement " de bas en haut ", avec des grains de roche et de poussière dans un disque protoplanétaire tourbillonnant qui se superposent les uns aux autres en amas de plus en plus grands, pour finalement assembler un gros noyau. Mais lorsque ce noyau atteint une certaine masse critique, une accumulation de pression dans le disque protoplanétaire commence à repousser les matériaux de construction planétaires supplémentaires, étouffant ainsi la croissance future. TOI-1853 b semble avoir dépassé cette limite : il contient deux fois plus de matière solide que les chercheurs pensaient pouvoir accumuler en un seul objet.

Si les modèles conventionnels ne peuvent pas expliquer TOI-1853 b, qu’est-ce qui le peut ? Naponiello et ses co-auteurs proposent deux possibilités. Premièrement, la planète pourrait être issue de la collision de deux protoplanètes préexistantes. De telles collisions sont attendues dans les premières époques d'un système planétaire, mais elles sont plus susceptibles de laisser derrière elles plusieurs planètes que de donner naissance à un monde unique et plus vaste, explique Naponiello.

La deuxième possibilité est que TOI-1853 b a commencé comme une géante gazeuse de la masse de Jupiter avant de perdre la majeure partie de son atmosphère à cause d'un rayonnement stellaire intense, pour finir comme un noyau solide dépouillé. En effet, si cette planète possédait autrefois une atmosphère importante, il en reste très peu. Cela la rend unique, même parmi les planètes de la taille de Neptune, explique l'astronome Chelsea Huang de l'Université australienne du Queensland du Sud. Huang trouve la théorie des géantes gazeuses particulièrement intrigante, dans la mesure où l'atmosphère épaisse de ces planètes obscurcit généralement ce qui se passe plus profondément à l'intérieur. Si TOI-1853 b était autrefois une géante gazeuse, alors « c'est la seule façon dont nous pouvons réellement observer l'intérieur [d'une géante gazeuse] », explique Huang.

Une analyse future de l'atmosphère restante de la planète pourrait révéler si l'une ou l'autre de ces hypothèses est correcte. Si TOI-1853 b s'était formé à la suite de collisions, les chercheurs s'attendraient à ce que son atmosphère contienne de l'eau et d'autres composés volatils. S’il s’agissait autrefois d’une géante gazeuse, ils s’attendraient à voir une atmosphère relativement mince et dominée par l’hydrogène. 



 

Auteur: Gasparini Allison

Info: https://www.scientificamerican.com, janvier 2024

[ insolite ]

animal-minéral

Des progrès dans la compréhension de la biominéralisation par une nouvelle microscopie X

Chez les organismes vivants, les processus de biominéralisation régulent la croissance des tissus minéralisés, tels que les dents, les os, les coquilles… Ces procédés restent fascinants à étudier pour une meilleure compréhension du monde naturel qui nous entoure et de sa diversité, d'autant plus que ces recherches peuvent contribuer à l'élaboration de procédés biomimétiques pour la réalisation de nouveaux matériaux.

Une équipe interdisciplinaire française, à laquelle participe l'équipe du LIONS de l'UMR NIMBE, s'est intéressée à la bio-formation du carbonate de calcium, dont la structure complexe est encore largement incomprise. La texture complexe de matériaux naturels, observés auprès du synchrotron de l'ESRF par une méthode originale de diffraction de rayons X développée par l'Institut Frenel, est décrite et les résultats publiés dans la revue "Nature Materials". Un point de départ pour comprendre l'élaboration de ce composé, et définir les conditions physiques, chimiques et biologiques nécessaires pour produire de façon synthétique ce type de biominéraux.

La compréhension en sciences des matériaux, paléoclimatologie et sciences de l’environnement des phénomènes de biominéralisation ouvrent des perspectives fascinantes et attirent nombre de chercheurs. Le carbonate de calcium en est une bonne illustration : les théories issues de la cristallisation classique ne peuvent expliquer la formation des structures biominérales calcaires extrêmement complexes, telles que celles observées chez l’oursin ou l’huître perlière par exemple. La formation de ce constituant majeur de la croute terrestre reste ainsi encore largement incomprise.

L’étude, menée par une équipe interdisciplinaire française et publiée dans la revue Nature Materials, exploite une nouvelle microscopie en rayons X permettant de révéler les spécificités structurales du biominéral. Elle conduit à l’identification de modèles probables de biominéralisation.

L’approche développée par cette équipe est motivée par une contradiction apparente : tandis que les espèces vivantes capables de cristalliser le carbonate de calcium produisent une remarquable diversité architecturale aux échelles macro et micrométriques, à l’échelle sub-micrométrique, la structure biominérale se caractérise au contraire, par l'observation constante d'une même structure granulaire et cristalline. Par conséquent, une description des caractéristiques cristallines à cette échelle "mésométrique", c'est-à-dire, à l’échelle de quelques granules (50-500 nm), est une clé pour construire des scénarios réalistes de biominéralisation. C’est également une difficulté majeure pour la microscopie, puisqu’aucune des approches expérimentales actuellement utilisées (électroniques, X ou visibles) n’est capable d’y accéder.

Grâce à la nouvelle approche de microscopie X en synchrotron, la ptychographie de Bragg, développée en 2011 par l’Institut Fresnel, il a été possible de révéler les détails tridimensionnels de l'organisation méso-cristalline des prismes de calcite, les unités minérales constituant l’extérieur de la coquille de l’huître perlière. Bien que ces prismes soient habituellement décrits comme des mono-cristaux "parfaits", il a été possible de mettre en évidence l'existence de grands domaines cristallins d’iso-orientations et d’iso-déformations, légèrement différents les uns des autres. Ces résultats entièrement originaux plaident en faveur de chemins de cristallisation non classiques, comme la fusion partielle d’un ensemble de nanoparticules primaires ou l’existence de précurseurs de type liquides.

Ce résultat a été obtenu dans cadre d’un programme de recherche à 4 ans financé par l’ANR (ANR-11-BS20-0005). Il constitue le point de départ d’un projet ERC Consolidator (#724881), qui a pour objectif d’établir les conditions physiques, chimiques et biologiques nécessaires pour produire des biominéraux synthétiques à la demande.

Auteur: Internet

Info: Réf :  F. Mastropietro, P. Godard, M. Burghammer, C. Chevallard, J. Daillant, J. Duboisset, M. Allain, P. Guenoun, J. Nouet, V. Chamard, Revealing crystalline domains in a mollusc shell “single-crystalline” prism, Nature Materials (2017). Communiqué CNRS/INSIS : "Une nouvelle microscopie éclaire la formation des biominéraux", 1er sept 2017

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