particules élémentaires

Les imprévisibles effets de l'interaction forte continuent de surprendre les physiciens

Après plus d'un siècle de collision de particules, les physiciens ont une assez bonne idée de ce qui se passe au cœur de l'atome. Les électrons bourdonnent dans des nuages probabilistes autour d'un noyau de protons et de neutrons, chacun contenant un trio de particules bizarres appelées quarks. La force qui maintient tous les quarks ensemble pour former le noyau est la force forte, la bien nommée. C'est cette interaction forte qui doit être surmontée pour diviser l'atome. Et cette puissante force lie les quarks ensemble si étroitement qu'aucun quark n'a jamais été repéré en solo.

Ces caractéristiques des quarks, dont beaucoup peuvent être expliquées dans un cours de sciences au lycée, ont été établies comme des faits expérimentaux. Et pourtant, d'un point de vue théorique, les physiciens ne peuvent pas vraiment les expliquer.

Il est vrai qu'il existe une théorie de la force forte, et c'est un joyau de la physique moderne. Elle se nomme chromodynamique quantique (QCD), " chromo " faisant référence à un aspect des quarks appelé poétiquement " couleur ". Entre autres choses, la QCD décrit comment la force forte s'intensifie lorsque les quarks se séparent et s'affaiblit lorsqu'ils se rassemblent, un peu comme une bande élastique. Cette propriété est exactement à l'opposé du comportement de forces plus familières comme le magnétisme, et sa découverte dans les années 1970 a valu des prix Nobel. D'un point de vue mathématique, les quarks ont été largement démystifiés.

Cependant, les mathématiques fonctionnent mieux lorsque la force entre les particules est relativement faible, ce qui laisse beaucoup à désirer d'un point de vue expérimental. Les prédictions de la CDQ furent confirmées de manière spectaculaire lors d'expériences menées dans des collisionneurs qui rapprochèrent suffisamment les quarks pour que la force forte entre eux se relâche. Mais lorsque les quarks sont libres d'être eux-mêmes, comme c'est le cas dans le noyau, ils s'éloignent les uns des autres et exercent des pressions sur leurs liens de confinement, et la force forte devient si puissante que les calculs stylo papier sont mis en échec. Dans ces conditions, les quarks forment des protons, des neutrons et une multitude d'autres particules à deux ou trois quarks, généralement appelées hadrons, mais personne ne peut calculer pourquoi cela se produit.

Pour comprendre les bizarreries dont les quarks sont capables, les physiciens ne peuvent que lancer des simulations numériques de force brute (qui ont fait des progrès remarquables ces dernières années) ou regarder les particules ricocher dans de bonnes expériences de collisionnement à l'ancienne. Ainsi, près de 60 ans après que les physiciens aient formalisé le quark, la particule continue de surprendre.

Quoi de neuf et digne de mention

Pas plus tard que l'été dernier, la collaboration du LHCb au Grand collisionneur de hadrons en Europe a repéré des signes de deux variétés jusqu'alors inédites de quarks, les tétraquarks, furtivement observés à travers les tunnels souterrains du collisionneur. Cataloguer la diversité des comportements des quarks aide les physiciens à affiner leurs modèles pour simplifier les complexités de la force forte en fournissant de nouveaux exemples de phénomènes que la théorie doit rendre compte.

Les tétraquarks ont été découverts pour la première fois au LHC à l'été 2014, après plus d'une décennie d'indices selon lesquels les quarks pourraient former ces quatuors, ainsi que des groupes de deux ou trois. Cette découverte a alimenté un débat qui s'est enflammé malgré une question apparemment ésotérique: faut-il considérer quatre quarks comme une "molécule" formée de deux hadrons doubles quarks faiblement attirés connus sous le nom de mésons, ou s'assemblent-ils en paires plus inhabituelles connues sous le nom de diquarks?

Au cours des années qui suivirent, les physiciens des particules accumulèrent des preuves de l'existence d'une petite ménagerie de tétraquarks exotiques et de " pentaquarks " à cinq quarks. Un groupe se détacha en 2021, un tétraquark " à double charme " qui vécut des milliers de fois plus longtemps que ses frères exotiques (à 12 sextillionièmes de seconde comme le Methuselah). Il a prouvé qu'une variété de quark — le quark charme — pouvait former des paires plus résistantes que la plupart des suppositions ou des calculs minutieux l'avaient prédit.

À peu près à la même époque, les chercheurs ont mis au point une nouvelle façon de tamiser le maelström qui suit une collision proton-proton à la recherche d'indices de rencontres fortuites entre des composites de quarks. Ces brefs rendez-vous permettent de déterminer si un couple donné de hadrons attire ou repousse, une prédiction hors de portée du QCD. En 2021, les physiciens ont utilisé cette technique de "femtoscopie" pour apprendre ce qui se passe lorsqu'un proton s'approche d'une paire de quarks " étranges ". Cette découverte pourrait améliorer les théories sur ce qui se passe à l'intérieur des étoiles à neutrons.

L'année dernière, les physiciens ont appris que même les quarks de l'atome d'hélium, très étudié, cachent des secrets. Les atomes d'hélium dénudés ont inauguré le domaine de la physique nucléaire en 1909, lorsque Ernest Rutherford (ou plutôt ses jeunes collaborateurs) les projeta sur une feuille d'or et découvrit le noyau. Aujourd'hui, les atomes d'hélium sont devenus la cible de projectiles encore plus petits. Au début de l'année 2023, une équipe a tiré un flux d'électrons sur des noyaux d'hélium (composés de deux protons et de deux neutrons) et a été déconcertée de constater que les cibles remplies de quarks gonflaient bien plus que ce que la CDQ leur avait laissé supposer.

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/, Charlie Wood, 19 fev 2024

[ fermions ] [ bosons ]

machine-homme

Le début d’un gros problème: Google hallucine sur les… hallucinations de ChatGPT

Le moteur de recherche s’est basé sur une information inventée par ChatGPT pour fournir une réponse erronée. Selon un expert, ce genre de fausses informations risquent de se multiplier

(photo) Image créée le 4 octobre 2023 par le générateur de Bing de Microsoft, avec la requête "an egg melting slowly in an oven, very realistic photograph".

Observez bien l’image illustrant cet article: elle est impossible à reproduire dans la vie réelle. Et pour cause, il s’agit d’une image créée avec le générateur d’illustrations de Bing, appartenant à Microsoft. L’auteur de ces lignes a écrit la commande, en anglais, "un œuf fondant lentement dans un four, photographie très réaliste". Et Bing a ensuite affiché un résultat convaincant et de qualité. Un peu comme on lui demande de dessiner un tyrannosaure rose nageant dans le lac Léman. Dopés à l’intelligence artificielle (IA), les générateurs d’images peuvent absolument tout faire.

Mais lorsqu’il s’agit de répondre factuellement à des questions concrètes, l’IA se doit d’être irréprochable. Or ce n’est pas toujours le cas. Pire encore, des systèmes d’intelligence artificielle peuvent se nourrir entre eux d’erreurs, aboutissant à des "hallucinations" – noms courants pour les informations inventées de toutes pièces par des agents conversationnels – qui en créent de nouvelles.

Un œuf qui fond

Récemment, un internaute américain, Tyler Glaiel, en a fait l’éclatante démonstration. Le développeur informatique a d’abord effectué une simple requête sur Google, "can you melt eggs", soit "peut-on faire fondre des œufs". Réponse du moteur de recherche: "Oui, un œuf peut être fondu. La façon la plus courante de faire fondre un œuf est de le chauffer à l’aide d’une cuisinière ou d’un four à micro-ondes". Google a affiché cette réponse loufoque (un œuf durcit, il ne fond pas, évidemment) dans ce qu’on appelle un "snippet", soit une réponse extraite d’un site web, affichée juste en dessous de la requête. Google montre depuis des années des "snippets", grâce auxquels l’internaute n’a pas à cliquer sur la source de l’information, et reste ainsi dans l’univers du moteur de recherche.

Quelle était la source de cette fausse information? Le célèbre site Quora.com, apprécié de nombreux internautes, car chacun peut y poser des questions sur tous les sujets, n’importe qui pouvant répondre aux questions posées. N’importe qui, dont des agents conversationnels. Quora utilise ainsi des systèmes d’IA pour apporter certaines réponses. Dans le cas présent, le site web indique que c’est ChatGPT qui a rédigé cette "hallucination" sur les œufs. Google s’est donc fait avoir par Quora, qui lui-même s’est fait avoir par ChatGPT… Ou plus précisément par l’une de ses anciennes versions. "Quora utilise l’API GPT-3 text-davinci-003, qui est connue pour présenter fréquemment de fausses informations par rapport aux modèles de langage plus récents d’OpenAI", explique le site spécialisé Ars Technica. Expérience faite, aujourd’hui, cette grosse erreur sur l’œuf ne peut pas être reproduite sur ChatGPT.

Risque en hausse

Mais avec de plus en plus de contenu produit par l’IA et publié ensuite sur le web, la menace existe que des "hallucinations" se nourrissent entre elles et se multiplient ainsi dans le domaine du texte – il n’y a pas encore eu de cas concernant des images. "Il est certain que le risque d’ hallucination va augmenter si les utilisateurs ne demandent pas à l’IA de s’appuyer sur des sources via la recherche internet. Beaucoup de contenu en ligne est déjà, et va être généré par des machines, et une proportion sera incorrecte en raison d’individus et contributeurs soit mal intentionnés, soit n’ayant pas les bonnes pratiques de vérification des sources ou de relecture des informations", estime Rémi Sabonnadiere, directeur de la société Effixis, basée à Saint-Sulpice (VD), spécialisée dans les modèles de langage et l’IA générative.

Est-ce à dire que Google pourrait devenir moins fiable? "Difficile à dire, cela dépendra surtout de l’utilisation que nous en faisons, poursuit l’expert. Il y a déjà beaucoup de contenu faux en ligne de nos jours quand nous sommes sur Google, mais avec une bonne recherche et un esprit critique, nous ne tombons pas dans les pièges. Il en va de même avec l’utilisation de l’intelligence artificielle. Avec l’IA générative, les contenus erronés, biaisés et tendancieux vont être de grande qualité en termes de forme, convaincants et bien écrits, rendant l’identification difficile."

Modèles spécialisés

Mais des efforts sont réalisés pour minimiser ces risques. Selon Rémi Sabonnadiere, l’industrie investit énormément dans la recherche et le développement pour minimiser ces problèmes. "Les créateurs de LLM [grands modèles de langage] cherchent à améliorer la précision et la fiabilité des informations générées. Parallèlement, l’émergence de modèles spécialisés dans des domaines comme la médecine, le droit, ou la finance est une tendance encourageante, car ils sont souvent mieux armés pour fournir des informations précises et fiables."

Reste que la fusion entre moteurs de recherche et agents conversationnels – que ce soit Bard pour Google ou Bing pour Microsoft – va compliquer la situation. On avait déjà vu Bard afficher une grossière erreur, lors de son lancement, concernant le télescope James Webb. Les géants de la tech tentent de réduire ces erreurs. Mais les utilisateurs doivent se former en conséquence, affirme Rémi Sabonnadiere, et mieux maîtriser les "prompts", soit les commandes texte: "Maîtriser les prompts est une compétence essentielle pour naviguer dans l’ère de l’information générée par l’IA. Une formation adéquate en ingénierie de prompt peut aider à prévenir les risques liés aux hallucinations de l’IA et aux informations erronées". A noter qu’Effixis a créé à ce propos une formation pour répondre à des besoins spécifiques sur les "prompts".

Auteur: Internet

Info: Le Temps.ch, 5 octobre 2023, par Anouch Seydtaghia

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traumatisme

Elle donne de l'amour aux morts.
"Jamais de ma vie je ne me suis sentie aussi maladroite - sauf peut-être pour mon premier baiser ou la première fois que j'ai fait l'amour. Je peux vous dire que le temps paraît drôlement long quand on se retrouve tout seul avec un vieillard mort, un rasoir rose à la main".
Caitlin Doughty, belle brune née à Hawaï, est extrêmement connue aux Etats-Unis pour sa série de vidéos Internet "Demandez à un croque-mort" (Ask a mortician). Entrepreneur en pompes funèbres, elle milite en faveur de pratiques funéraires plus humaines et surtout plus "intimes", disons, affectueuses, enfin... difficile de trouver le mot adéquat. Il s'agit d'aider les gens à vaincre leur peur des cadavres, même et surtout quand c'est celui d'un proche : lavez-le vous-même, encourage-t-elle. Donnez-lui les derniers soins. Lui, ça ne lui fera ni chaud ni froid. Mais vous... cela vous aidera.
Dans un livre récemment publié aux éditions Payot-Rivages (Chroniques de mon crématorium), Caitlin raconte qu'a priori rien ne la destinait à manipuler des restes humains. Sur son site Internet, on peut lire que ses "parents avaient peu de raison de penser qu'elle finirait par gagner sa vie en sondant les limites séparant les morts des vivants. C'est seulement lorsqu'elle s'est mise à poser des questions bizarres, qu'ils ont commencé comprendre : "Maman, si je me trouvais en haut d'une falaise et que je glissais, si mon corps se fracassait contre les rochers, est-ce que tu serais triste ?".
Tout vient d'un accident auquel elle assiste, à l'âge de 8 ans. Sous ses yeux, dans un centre commercial, une petite fille gravit une rambarde puis s'écrase 10 mètres plus bas, la tête la première sur le rebord d'un comptoir, dans un bruit d'os et de chair broyée. Caitlin n'en dort plus. "C'est comme si la petite fille n'en finissait pas de tomber dans un puits de terreur au beau milieu de mon corps".
Tout peut donc s'arrêter d'une seconde à l'autre ? Pour combattre cette hantise, Caitlin accomplit d'abord des petits rituels. Faire le tour de la maison trois fois avant de nourrir le chien. Marcher sur les dalles impaires pour aller à l'école... Ces tics disparaissent peu à peu, sans que cela ne résolve rien. Après le lycée, Caitlin rédige une thèse sur le sexe démoniaque dans l'imaginaire de la sorcellerie au XVe siècle. Puis, au lieu de chercher du travail comme historienne, elle se met à envoyer son curriculum à toutes les entreprises funéraires de Californie, essuyant d'innombrables refus jusqu'à ce qu'une petite firme spécialisée dans l'incinération l'accepte. Elle n'a strictement aucune expérience.
A 23 ans, le premier jour de son embauche, le patron lui tend un rasoir de plastique rose et lui demande de raser le visage d'un homme mort de cancer à 70 ans. Elle doit donc toucher le cadavre. Et en douceur : la peau des morts ne cicatrise pas. La moindre blessure serait du plus mauvais effet sur la famille venu leur dire adieu. Après avoir fixé le corps pendant dix longues minutes en essayant de se convaincre qu'il s'agit juste d'une carcasse d'animal, Caitlin se penche sur le défunt (qu'elle nomme Byron) et, craignant de lui faire mal, se met doucement à le raser...car "Byron était bien autre chose qu'une viande avariée : une créature noble et féerique, au même titre qu'une licorne ou qu'un griffon".
Pour son patron, l'épreuve est réussie. Caitlin désormais sera en charge du travail principal. A elle d'aller chercher, parmi les "cercueils" (boîtes) en carton empilés dans la salle froide, celui des morts ayant reçu leur permis de crémation. Une fois qu'elle les a trouvés, parfois sous une pile, Caitlin doit charger l'élu sur une table roulante aussi difficile à manier qu'un wagon de mineur avant de pousser son contenu dans la chaudière à 800°.
Chaque crémation prend environ deux heures, au cours de laquelle elle doit ouvrir la porte du four et munie d'une fourche, déplacer le cadavre en combustion pour le positionner correctement dans le coeur de la flamme. C'est salissant. Mais Caitlin ne trouve pas cela sale, au contraire : lorsque le corps a été entièrement brûlé, elle effectue avec son râteau un va-et-vient presque hypnotique qu'elle compare aux mouvements des moines qui chaque matin brossent des motifs de vague dans les graviers des jardins zen. Les cendres viennent à elle, mêlées d'os tièdes. Les cendres lui recouvrent les cheveux, s'infiltrent sous ses ongles, lui imbibent les pores de leur odeur étrange... Elle prend ses repas où elle peut, cherchant un abri, terrifiée à l'idée qu'il y ait des "des gens" dans ses nouilles. Mais heureuse d'avoir pu transformer leur corps en une poudre si douce et si légère.
Caitlin parle de tout, même du putride, avec des mots simples et lumineux. Elle parle aussi de la difficulté qu'il y a à draguer des garçons lorsqu'elle sort du travail, traînant après elle l'odeur tenace du crématorium. Et de la magie qui consiste à clore les paupières et la bouche d'un cadavre, dont il faut masser les muscles pour lui donner l'expression apaisée. Ce contact peau à peau c'est sa thérapie quotidienne. Le livre, rédigé six ans après ses débuts dans le crématorium, retrace l'histoire d'une réconciliation avec soi-même. Ses mots ne sont pas sans rappeler ceux du livre Mille cercueils, bouleversant documentaire consacré à la morgue improvisée de Kamaishi dans laquelle - après le grand séisme du 11 mars 2011 au Japon - des survivants se sont battus pour redonner aux morts un nom, un visage et une famille. Il y a de la beauté dans le rapport aux cadavres. Une beauté extrêmement proche parfois de ces gestes amoureux qui nous réconcilient avec ce corps que nous aimons si peu. Et pourtant, c'est ce corps-là que l'autre désire. C'est ce corps-là que quelqu'un caresse, même lorsque nous n'y sommes plus... qu'en souvenir. Il y a donc quelque chose de précieux en lui ?

Auteur: Giard Agnes

Info: 7 avril 2015

[ thérapie ]

spéculation

Expérience religieuse et cerveau.
Une étude relie certaines expériences religieuses, ou de changement de vie, comme la renaissance (born again), avec une atrophie de l'hippocampe.
L'article "Facteurs religieux et atrophie hippocampale en fin de vie" d'Amy Owen et ses collègues de Duke University présente une avance importante pour notre compréhension croissante du rapport entre cerveau et religion. L'étude a montré une plus grande atrophie de l'hippocampe chez les individus qui s'identifient avec des groupes religieux spécifiques, de même que pour ceux que ceux sans affiliation religieuse. C'est un résultat étonnant, sachant que beaucoup d'études antérieures ont montré que la religion avait des effets potentiellement bénéfiques sur les fonctions du cerveau, l'inquiétude et la dépression.
Un certain nombre d'études ont évalué les effets aigus des pratiques religieuses, telles que la méditation et la prière, sur le cerveau humain. Un plus petit nombre d'études ont évalué les effets à plus long terme de la religion sur le cerveau. De telles études, comme celle-ci, se sont concentrées sur des différences du volume du cerveau ou de certaines fonctions du cerveau chez les personnes fortement impliquée dans la méditation ou les pratiques spirituelles, par comparaison avec celles qui ne le sont pas.
Mais très peu d'études ont exploré les effets longitudinaux de la pratique de la méditation ou des activités spirituelles en évaluant des sujets en deux points temporels différents.
Ici, Owen et les autres ont utilisé le MRI pour mesurer le volume de l'hippocampe, une structure centrale du système limbique, impliquée dans l'émotion aussi bien que pour la formation de la mémoire. Ils ont évalué le MRI de 268 hommes et femmes agés de 58 et plus, recrutés à l'origine pour les résultats Neuro Cognitifs sur la dépression lors d'une ancienne étude. Les gens testés avaient également répondu à plusieurs questions concernant leur croyance et affiliations religieuses. L'étude d'Owen et ses collègues est unique parce qu'elle se concentre spécifiquement sur des individus religieux en les comparant à des gens non-religieux. Cette étude a également séparé les individus entre ceux qui qui "born again" ou ceux qui ont eu leur vie changée par une expérience religieuse.
Les résultats ont montré une atrophie hippocampale sensiblement plus grande chez les individus ayant rapporté une expérience religieuse de "born again". En outre, ils ont montré une atrophie hippocampale sensiblement plus grande chez les protestants, les catholiques avec ceux sans affiliation religieuse, comparée aux protestants ne s'identifiant pas comme born again.
Les auteurs présentent l'hypothèse que l'atrophie hippocampal plus grande dans les groupes religieux choisis pourrait être liée au stress. Ils arguent du fait que certains individus d'une minorité religieuse, ou ceux qui luttent avec leur croyance, expériencent des niveaux plus élevés de stress. Ceci causant un plus grand dégagement d'hormones d'effort, connues pour diminuer le volume de l'hippocampe avec le temps. Ceci pourrait également expliquer le fait que tout aussi bien les les non-religieux que quelques religieux aient de plus petits volumes hippocampals.
Cette hypothèse intéresse. Beaucoup d'études ont montré les effets positifs de la religion et de la spiritualité sur la santé mentale, mais il y a également abondance d'exemples d' impacts négatifs. Il y a une évidence que les membres de groupes religieux qui sont persécutés, ou dans une minorité, pourraient avoir plus de stress et d'inquiétude quand ils doivent naviguer dans la société. D'autres fois, une personne pourrait percevoir Dieu comme celui qui punit et donc avoir un stress significatif face à une lutte religieuse. D'autres éprouvent un conflit religieux en raison d'idées contradictoires entre leur tradition religieuse et/ou leur famille. Même une expérience très positive de changement de vie pourrait être difficiles à incorporer dans une système religieux donné pour la croyance de l'individu et ceci pourrait également mener à l'effort et à l'inquiétude. Les transgressions religieuses perçues peuvent causer une angoisse émotive et psychologique. Il peut être difficile de distinguer cette douleur "religieuse" et "spirituelle" de la douleur physique pure. Et tous ces phénomènes peuvent avoir des effets potentiellement négatifs sur le cerveau.
Ainsi, Owen et ses collègues posent certainement une hypothèse plausible. Ils citent également certaines des limitations de leurs trouvailles, tels que la petite dimension de l'échantillon testé. Plus important la relation causale entre ces découvertes dans le cerveau avec la religion reste très difficile à établir. Est il possible, par exemple, que les personnes avec de plus petits volumes hippocampals, soient plus prédestinées à avoir un tropisme religieux spécifique, dessinant la flèche causale dans l'autre direction ? De plus, il se pourrait que les facteurs amenant aux événements de "Changement de vie" sont importants et non pas simplement l'expérience elle-même.
Puisque l'atrophie de cerveau reflète tout qui arrive à une personne jusqu'à ce point, on ne peut pas définitivement conclure que l'expérience la plus intense était en fait la chose qui a eu pour conséquence l'atrophie du cerveau. Il y a donc beaucoup de facteurs potentiels qui pourraient mener aux résultats rapportés. (Ils est également quelque peu problématique que l'effort lui-même ne se soit pas corrélé avec les volumes hippocampal puisque c'est une des hypothèses potentielles proposées par les auteurs. Ce qui de fait parait miner les conclusions.) L'on pourra alors se demander s'il est possible que les gens qui sont plus religieux souffrent d'un plus grand stress inhérent, mais que leur religion les aide à se protéger d'une certaine manière. La religion est fréquemment citée comme un important mécanisme pour faire face au stress et à l'effort.
Cette nouvelle étude est intrigante et importante. Elle nous incite à réfléchir davantage sur la complexité du rapport entre religion et cerveau. Ce champ d'étude, désigné sous le nom du neuro théologie, pourrait faire avancer notre compréhension de la religion, de la spiritualité et du cerveau. D'autres études à venir sur les effets aigus et chroniques de la religion avec le cerveau seront très intéressantes pour valider certaines de ces idées. Pour l'instant, nous pouvons être certains que la religion affecte le cerveau - mais nous ne savons pas comment.

Auteur: Newberg Andrew

Info: Scientific American, 31 mai 2011

[ biologie ] [ esprit ]

biochimie

La découverte d'une nouvelle activité électrique au sein des cellules pourrait modifier la façon dont les chercheurs envisagent la chimie biologique.

Le corps humain est fortement tributaire des charges électriques. Des impulsions d'énergie semblables à des éclairs traversent le cerveau et les nerfs, et la plupart des processus biologiques dépendent des ions électriques qui voyagent à travers les membranes de chaque cellule de notre corps.

Ces signaux électriques sont possibles, en partie, en raison d'un déséquilibre entre les charges électriques présentes de part et d'autre d'une membrane cellulaire. Jusqu'à récemment, les chercheurs pensaient que la membrane était un élément essentiel pour créer ce déséquilibre. Mais cette idée a été bouleversée lorsque des chercheurs de l'université de Stanford ont découvert qu'un déséquilibre similaire des charges électriques pouvait exister entre des microgouttelettes d'eau et d'air.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'université Duke ont découvert que ces types de champs électriques existent également à l'intérieur et autour d'un autre type de structure cellulaire appelée condensats biologiques. Comme des gouttelettes d'huile flottant dans l'eau, ces structures existent en raison de différences de densité. Elles forment des compartiments à l'intérieur de la cellule sans avoir besoin de la limite physique d'une membrane.

Inspirés par des recherches antérieures démontrant que les microgouttelettes d'eau interagissant avec l'air ou des surfaces solides créent de minuscules déséquilibres électriques, les chercheurs ont décidé de voir s'il en était de même pour les petits condensats biologiques. Ils ont également voulu voir si ces déséquilibres déclenchaient des réactions d'oxygène réactif, "redox"*comme dans ces autres systèmes.

Publiée le 28 avril dans la revue Chem, leur découverte fondamentale pourrait changer la façon dont les chercheurs envisagent la chimie biologique. Elle pourrait également fournir un indice sur la manière dont les premières formes de vie sur Terre ont exploité l'énergie nécessaire à leur apparition.

"Dans un environnement prébiotique sans enzymes pour catalyser les réactions, d'où viendrait l'énergie ?" s'interroge Yifan Dai, chercheur postdoctoral à Duke travaillant dans le laboratoire d'Ashutosh Chilkoti, professeur émérite d'ingénierie biomédicale.

"Cette découverte fournit une explication plausible de l'origine de l'énergie de réaction, tout comme l'énergie potentielle communiquée à une charge ponctuelle placée dans un champ électrique", a déclaré M. Dai.

Lorsque des charges électriques passent d'un matériau à un autre, elles peuvent produire des fragments moléculaires qui peuvent s'apparier et former des radicaux hydroxyles, dont la formule chimique est OH. Ceux-ci peuvent ensuite s'apparier à nouveau pour former du peroxyde d'hydrogène (H2O2) en quantités infimes mais détectables.

"Mais les interfaces ont rarement été étudiées dans des régimes biologiques autres que la membrane cellulaire, qui est l'une des parties les plus essentielles de la biologie", a déclaré M. Dai. "Nous nous sommes donc demandé ce qui pouvait se passer à l'interface des condensats biologiques, c'est-à-dire s'il s'agissait également d'un système asymétrique.

Les cellules peuvent construire des condensats biologiques pour séparer ou piéger certaines protéines et molécules, afin d'entraver ou de favoriser leur activité. Les chercheurs commencent à peine à comprendre comment fonctionnent les condensats** et à quoi ils pourraient servir.

Le laboratoire de Chilkoti étant spécialisé dans la création de versions synthétiques de condensats biologiques naturels, les chercheurs ont pu facilement créer un banc d'essai pour leur théorie. Après avoir combiné la bonne formule d'éléments constitutifs pour créer des condensats minuscules, avec l'aide de Marco Messina, chercheur postdoctoral dans le groupe de Christopher J. Chang, les chercheurs ont pu créer un banc d'essai pour leur théorie. Christopher J. Chang à l'université de Californie-Berkeley, ils ont ajouté au système un colorant qui brille en présence d'espèces réactives de l'oxygène.

Leur intuition était la bonne. Lorsque les conditions environnementales étaient réunies, une lueur solide est apparue sur les bords des condensats, confirmant qu'un phénomène jusqu'alors inconnu était à l'œuvre. Dai s'est ensuite entretenu avec Richard Zare, professeur de chimie à Stanford (Marguerite Blake Wilbur), dont le groupe a établi le comportement électrique des gouttelettes d'eau. Zare a été enthousiasmé par le nouveau comportement des systèmes biologiques et a commencé à travailler avec le groupe sur le mécanisme sous-jacent.

"Inspirés par des travaux antérieurs sur les gouttelettes d'eau, mon étudiant diplômé, Christian Chamberlayne, et moi-même avons pensé que les mêmes principes physiques pourraient s'appliquer et favoriser la chimie redox, telle que la formation de molécules de peroxyde d'hydrogène", a déclaré M. Zare. "Ces résultats expliquent pourquoi les condensats sont si importants pour le fonctionnement des cellules.

"La plupart des travaux antérieurs sur les condensats biomoléculaires se sont concentrés sur leurs parties internes", a déclaré M. Chilkoti. "La découverte de Yifan, selon laquelle les condensats biomoléculaires semblent être universellement redox-actifs, suggère que les condensats n'ont pas simplement évolué pour remplir des fonctions biologiques spécifiques, comme on le pense généralement, mais qu'ils sont également dotés d'une fonction chimique essentielle pour les cellules.

Bien que les implications biologiques de cette réaction permanente au sein de nos cellules ne soient pas connues, Dai cite un exemple prébiotique pour illustrer la puissance de ses effets. Les centrales de nos cellules, appelées mitochondries, créent de l'énergie pour toutes les fonctions de notre vie grâce au même processus chimique de base. Mais avant que les mitochondries ou même les cellules les plus simples n'existent, il fallait que quelque chose fournisse de l'énergie pour que la toute première fonction de la vie puisse commencer à fonctionner.

Des chercheurs ont proposé que l'énergie soit fournie par des sources thermales dans les océans ou des sources d'eau chaude. D'autres ont suggéré que cette même réaction d'oxydoréduction qui se produit dans les microgouttelettes d'eau a été créée par les embruns des vagues de l'océan.

Mais pourquoi pas par des condensats ?

"La magie peut opérer lorsque les substances deviennent minuscules et que le volume interfacial devient énorme par rapport à leur volume", a déclaré M. Dai. "Je pense que les implications sont importantes pour de nombreux domaines.

Auteur: Internet

Info: https://phys.org/news/2023-04, from Ken Kingery, Université de Duke. *réactions d'oxydoréduction. **les condensats biomoléculaires sont des compartiments cellulaires qui ne sont pas délimités par une membrane, mais qui s'auto-assemblent et se maintiennent de façon dynamique dans le contexte cellulaire

[ biophysique ]

horizon anthropique

Qu'est-ce que le paradoxe cérébral de Boltzmann ? Le cerveau est-il l'univers ultime ?

Avez-vous déjà contemplé la nature de votre existence et vous êtes-vous demandé si vous étiez vraiment une personne ayant vécu une vie, ou simplement un cerveau récemment formé avec des souvenirs artificiels, développant momentanément une réalité qui n'est pas réelle ? Cette question, connue sous le nom de paradoxe du cerveau de Boltzmann, peut sembler absurde, mais elle trouble les cosmologistes depuis des générations.

Le paradoxe tire son nom de Ludwig Boltzmann, un éminent physicien du XIXe siècle qui a apporté des contributions significatives au domaine de la thermodynamique. À son époque, les scientifiques étaient engagés dans des débats passionnés sur la question de savoir si l'univers a une durée infinie ou finie. Boltzmann a révolutionné notre compréhension de l'entropie, qui mesure le désordre au sein d'un système. Par exemple, un verre est considéré comme ordonné, alors qu'un verre brisé est dans un état de désordre. La deuxième loi de la thermodynamique affirme que les systèmes fermés tendent à devenir plus désordonnés avec le temps ; un verre brisé ne se reconstitue pas spontanément dans son état originel.

Boltzmann a introduit une nouvelle interprétation de l'entropie en appliquant un raisonnement statistique pour expliquer le comportement des systèmes. Il a mis en évidence que les systèmes évoluent vers un état plus désordonné parce qu'une telle transformation est la plus probable. Cependant, si la direction opposée n'est pas impossible, elle est incroyablement improbable. Par exemple, nous ne verrons jamais des œufs brouillés redevenir des œufs crus. Néanmoins, dans un univers infiniment vieux, où le temps s'étend sans limites, des événements hautement improbables, tels que la formation spontanée de structures complexes à partir de combinaisons aléatoires de particules, finiraient par se produire.

Qu'est-ce que cela signifie dans le contexte d'un univers hypothétique qui existe depuis un temps infini ? Imaginez une étendue apparemment banale de quasi-néant, où environ huit octillions* d'atomes convergent fortuitement pour créer le "Le Penseur" de Rodin, sauf qu'elle est cette fois entièrement constituée de pâtes alimentaires. Cependant, cette sculpture de pâtes se dissout rapidement en ses particules constitutives. Ailleurs dans cette vaste toile cosmique, les particules s'alignent spontanément pour former une structure ressemblant à un cerveau. Ce cerveau est rempli de faux souvenirs, simulant une vie entière jusqu'au moment présent où il perçoit une vidéo véhiculant ces mêmes mots. Pourtant, aussi rapidement qu'il est apparu, le cerveau se décompose et se dissipe. Enfin, en raison de fluctuations aléatoires, toutes les particules de l'univers se concentrent en un seul point, déclenchant l'émergence spontanée d'un univers entièrement nouveau.

De ces deux derniers scénarios, lequel est le plus probable ? Étonnamment, la formation du cerveau est nettement plus probable que la création spontanée d'un univers entier. Malgré sa complexité, le cerveau est minuscule par rapport à l'immensité d'un univers entier. Par conséquent, si l'on suit ce raisonnement, il apparaît très probable que tout ce que nous croyons exister n'est rien d'autre qu'une illusion fugace, destinée à disparaître rapidement.

Bien que Boltzmann lui-même n'ait pas approfondi ces conclusions, les cosmologistes qui se sont inspirés de ses travaux ont introduit le concept des cerveaux de Boltzmann. Il est intéressant de noter que ces cosmologistes, comme la majorité des individus, étaient raisonnablement certains de ne pas être eux-mêmes des cerveaux éphémères. D'où le paradoxe suivant : comment pouvaient-ils avoir raison dans leur hypothèse tout en postulant l'existence d'un univers éternel ?

Le paradoxe a trouvé sa résolution dans un concept communément accepté aujourd'hui : notre univers n'existe pas de manière infinie mais a eu un commencement connu sous le nom de Big Bang. On pourrait donc penser que le paradoxe a été résolu une fois pour toutes. Or, ce n'est peut-être pas le cas. Au cours du siècle dernier, les scientifiques ont découvert des preuves substantielles à l'appui de la théorie du Big Bang, mais la question de savoir ce qui l'a précédé et causé reste sans réponse. Que l'univers soit apparu dans un état extrêmement ordonné et improbable ? Notre univers pourrait-il faire partie d'un cycle sans fin de création et d'effondrement, ou sommes-nous simplement l'un des innombrables univers en expansion dans un vaste multivers ?

Dans ce contexte intrigant, le paradoxe de Boltzmann a suscité un regain d'intérêt chez les cosmologistes contemporains. Certains affirment que les modèles dominants de l'univers suggèrent encore que les cerveaux de Boltzmann ont plus de chances d'exister que les cerveaux humains, ce qui soulève des inquiétudes quant à la validité de ces modèles. Cependant, d'autres réfutent ces arguments en proposant de légères modifications des modèles cosmologiques qui élimineraient le problème ou en affirmant que les cerveaux de Boltzmann ne peuvent pas se manifester physiquement.

Dans le but d'explorer les probabilités impliquées, certains chercheurs ont même tenté de calculer la probabilité qu'un cerveau émerge spontanément à partir de fluctuations quantiques aléatoires et survive suffisamment longtemps pour générer une seule pensée. Le résultat de leurs calculs a donné un nombre étonnamment grand, avec un dénominateur dépassant 10 élevé à une puissance environ un septillion de fois plus grande que le nombre d'étoiles dans l'univers.

Malgré sa nature apparemment absurde, le paradoxe du cerveau de Boltzmann est utile. Il place la barre très haut pour les modèles cosmologiques. Si l'état actuel de l'univers semble excessivement improbable par rapport à des nombres d'une telle ampleur, cela indique que quelque chose ne va pas dans le modèle. Ce paradoxe nous pousse à remettre en question notre compréhension de la réalité et nous incite à rechercher une représentation plus complète et plus précise de l'univers.

Alors que nous continuons à explorer les mystères du cosmos, la nature énigmatique de notre existence reste une source de fascination et un catalyseur pour la poursuite de la recherche scientifique. Dans notre quête de réponses, nous pourrons peut-être découvrir des vérités profondes qui nous éclaireront sur la nature de notre réalité et sur la tapisserie complexe de l'univers.

Auteur: Sourav Pan

Info: *un octillion = 10 puissance 48)

[ humain miroir ] [ monde consensuel ]

paliers évolutionnaires

Des chercheurs découvrent une extinction de masse jusqu’alors inconnue de l’histoire de la Terre

Une extinction de masse désigne un événement ayant entraîné la disparition d’au moins 75 % des espèces présentes sur Terre. Les paléobiologistes affirment que notre planète a déjà connu cinq principaux épisodes de ce type ; certains estiment que nous sommes en train de vivre la sixième extinction. Mais la liste ne s’arrête pas là : des chercheurs de Virginia Tech ont découvert que la Terre aurait subi une extinction de masse il y a environ 550 millions d’années. Ce serait ainsi la toute première extinction que notre planète ait connu.

À ce jour, l’extinction de l’Ordovicien-Silurien, survenue il y a environ 440 millions d’années, est considérée comme la première extinction massive de notre planète. Celle-ci s’est vraisemblablement produite à la suite d’une grande glaciation, à laquelle auraient succombé près de 85% des espèces, faute de réussir à s’adapter à ces nouvelles conditions. Mais des preuves suggèrent aujourd’hui qu’un autre événement d’extinction l’aurait précédée : une diminution de la disponibilité mondiale d’oxygène aurait entraîné la perte d’une majorité d’animaux présents vers la fin de l’Édiacarien, il y a environ 550 millions d’années.

La première extinction de l’histoire de la Terre

Le déclin soudain de la diversité fossile il y a 550 millions d’années est connu depuis longtemps, mais les scientifiques n’avaient pas pu en déterminer la cause avec certitude. Il était possible que les espèces en présence soient entrées en compétition pour la survie, s’éliminant les unes les autres, ou simplement que les conditions environnementales de l’époque n’étaient pas propices à la préservation des fossiles édiacariens. Une nouvelle étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences permet aujourd’hui d’affirmer que ce déclin résulte bel et bien d’une extinction de masse.

Notre planète compte cinq extinctions de masse connues, les "Big Five", selon Shuhai Xiao, professeur de géobiologie à Virginia Tech : l’extinction de l’Ordovicien-Silurien (il y a 440 millions d’années), l’extinction du Dévonien tardif (il y a 370 millions d’années), l’extinction du Permien-Trias (il y a 250 millions d’années), l’extinction du Trias-Jurassique (il y a 200 millions d’années) et enfin, l’extinction du Crétacé-Paléogène (il y a 65 millions d’années), qui a anéanti environ 75 % des plantes et des animaux, y compris les dinosaures non aviens.

Toutes sont liées à des changements environnementaux majeurs et à grande échelle. Un changement climatique ou un événement de désoxygénation peuvent entraîner une extinction massive d’animaux, ainsi qu’une perturbation et une réorganisation profondes des écosystèmes. Ce premier événement d’extinction survenu lors de l’Édiacarien n’échappe pas à la règle : lui aussi a été induit par une modification significative de l’environnement.

Près de 80 % des animaux vivant sur Terre auraient disparu lors de cette première extinction massive. "Cela comprenait la perte de nombreux types d’animaux différents, mais ceux dont les plans corporels et les comportements indiquent qu’ils dépendaient d’importantes quantités d’oxygène semblent avoir été particulièrement touchés", explique Scott Evans, chercheur postdoctoral au Département des géosciences de Virginia Tech et premier auteur de l’étude décrivant l’événement.

Un "coup de pouce" à l’évolution ?

Les fossiles à corps mou du biote d’Ediacara – du nom des collines situées au sud de l’Australie où ont été découverts ces fossiles en 1946 – font partie des plus anciens organismes pluricellulaires complexes connus. Les empreintes fossiles datant de la période édiacarienne – soit d’environ -635 à -539 millions d’années – montrent que les animaux qui ont péri lors de cette extinction de masse avaient une apparence très étrange, en forme de feuille, de plume ou de tube.

Selon Evans, les organismes de l’époque semblaient expérimenter différentes façons de construire leurs grands corps multicellulaires. Par conséquent, les fossiles mis au jour datant d’avant l’extinction, ne correspondent pas toujours aux classifications actuelles des animaux. "Cette extinction a peut-être contribué à ouvrir la voie à l’évolution des animaux tels que nous les connaissons", conclut le chercheur. À savoir que la plupart des plans d’organisation animaux existant aujourd’hui sont apparus au cours du Cambrien (soit la période qui succède à l’Édiacarien).

Evans et ses collègues ont scrupuleusement examiné et catalogué l’ensemble des fossiles de la période édiacarienne décrits dans la littérature. Ils ont ainsi identifié 70 genres d’animaux, dont seuls 14 existaient encore quelque 10 millions d’années plus tard. L’équipe n’a toutefois trouvé aucun signe suggérant que ces animaux étaient en concurrence avec les premiers animaux du Cambrien, ni rien qui pouvait expliquer la non-préservation des fossiles.

En revanche, les animaux qui ont survécu arboraient tous un plan d’organisation favorisant la survie en cas d’anoxie : une surface corporelle relativement élevée par rapport à leur volume. Des preuves géochimiques confirment par ailleurs une faible disponibilité d’oxygène dans les océans il y a 550 millions d’années.

Une anoxie dont la cause reste à éclaircir

Qu’est-ce qui a causé cette baisse de la disponibilité globale de l’oxygène ? "La réponse courte à la façon dont cela s’est produit est que nous ne savons pas vraiment", a déclaré Evans. En réalité, plusieurs événements, individuels ou combinés, pourraient être à l’origine du phénomène explique le scientifique : éruptions volcaniques, mouvements de plaques tectoniques, impact d’astéroïde, etc. Des changements dans les niveaux de nutriments des océans pourraient être une autre cause possible. 

 Dans tous les cas, cette extinction a largement influencé l’évolution de la vie sur Terre et cette étude nous donne un aperçu de l’impact à long terme du manque d’oxygène sur la vie aquatique. Il se trouve que dans une autre étude, les scientifiques de Virginia Tech ont récemment découvert que les lacs d’eaux douces du monde perdaient actuellement rapidement de l’oxygène.

Ce phénomène est lié non seulement au réchauffement des eaux induit par le changement climatique, mais aussi à l’excès de ruissellement de substances polluantes (phosphore, azote) lié aux pratiques agricoles : "le réchauffement des eaux diminue la capacité de l’eau douce à retenir l’oxygène, tandis que la dégradation des nutriments dans le ruissellement par les microbes d’eau douce engloutit l’oxygène", expliquent les chercheurs.

En d’autres termes, la découverte de cette nouvelle extinction donne un aperçu des dangers de la crise climatique actuelle pour la vie animale.

Auteur: Internet

Info: https://www.science-et-vie.com, 7 déc 2022  Fleur Brosseau

[ stases ] [ Gaïa ]

sociologie

La tyrannie de l’apparence
A l’école, à la fac, au travail… Avant même nos compétences, c’est notre physique qui est jugé. Une dictature du beau dénoncée, preuves à l’appui, par le sociologue Jean-François Amadieu.
Depuis l’Antiquité grecque, nous sommes victimes et vecteurs du même présupposé : ce qui est beau est bon. Aujourd’hui encore, tout le monde le pressent et personne ne veut y croire : notre vie tout entière est soumise à la tyrannie des apparences.
Pour la première fois en France, un livre, Le Poids des apparences (Odile Jacob, 2002), en apporte la démonstration. Professeur de sociologie, Jean-François Amadieu a recensé trente ans d’études américaines et européennes sur le sujet et en tire une conclusion effarante : toute notre vie, dans tous les domaines, en amour comme au travail, notre apparence conditionnera nos relations aux autres.
Poussant son analyse, le sociologue démontre combien la beauté est un formidable outil de discrimination sociale que les élites imposent aux classes les plus basses. Dans le monde entier, les canons de la beauté ne sont-ils pas ceux des Blancs américains diffusés par la télévision et le cinéma : blondeur, minceur, jeunesse. Que l’on s’y résolve ou que l’on se révolte, nous n’en sommes pas moins, dès la naissance, soumis à la première des injustices : celle des apparences.
Au berceau déjà
Les regards qui se portent sur le nourrisson dans son berceau ne sont pas neutres. Un bébé beau attirera force sourires et risettes alors qu’un enfant moins séduisant créera une certaine gêne chez les adultes. Même infime – oreilles décollées, tache de naissance, dissymétrie des traits –, la différence physique sera vécue par les parents comme un handicap futur. Et suscitera des comportements différents à l’égard du nourrisson.
" On ne peut pas dire qu’une mère ou un père préfèrera un enfant plus beau que ses frères et sœurs, explique Jean-François Amadieu. En revanche, les études ont prouvé que les activités seront différentes selon que l’enfant est beau ou laid. Par exemple, une mère jouera beaucoup avec son nourrisson s’il est beau, tandis qu’elle focalisera sur les apprentissages s’il est disgracieux. Et parce qu’elle sait qu’il risque de se heurter, plus tard, aux regards des autres, elle s’en occupera plus. Il est d’ailleurs prouvé que ces enfants réussiront mieux à l’école que la moyenne. On peut ici parler d’un effet de compensation à la laideur."
A l’école du favoritisme
A la maternelle déjà, les enfants beaux sont privilégiés. Les enseignants ont une meilleure opinion d’eux, leur accordent davantage d’attention, les évaluent plus chaleureusement - in Modèles du corps et psychologie esthétique de Jean Maisonneuve et Marilou Bruchon-Schweitzer (PUF, 1981). Cette bienveillance engendre une confiance chez l’enfant qui l’accompagnera toute sa vie. D’autant qu’elle va mettre en place une dynamique du succès qui se poursuivra à l’âge adulte. Ensuite, au collège et au lycée, une note peut varier de 20 à 40 % selon la beauté de l’élève. Les études prouvent qu’une étudiante laide mais de bon niveau est peu défavorisée par rapport à une étudiante belle de même niveau. En revanche, si la plus jolie est mauvaise élève, ses notes seront nettement surévaluées par les examinateurs, expliquent Jean Maisonneuve et Marilou Bruchon-Schweitzer dans Le Corps et la Beauté (PUF, 1999).
"Beaucoup plus que l’enfant beau, l’enfant laid est jugé responsable de ses échecs scolaires autant que de ses fautes, remarque Jean-François Amadieu. D’abord par les instituteurs, puis par les professeurs et enfin par les recruteurs. La beauté est un statut qui vaut diplôme : elle enrichit, comme la laideur altère, nos compétences."
La tête de l’emploi
Diplôme en poche, vous pensiez être délivré de la dictature des apparences ? Erreur. "Une apparence avenante est cruciale au moment de l’embauche, mais également pour une bonne intégration au sein de l’entreprise, explique Jean-François Amadieu. Elle permet une meilleure évaluation des performances et favorise un bon déroulement de carrière." Le candidat sera jugé d’abord sur des critères extérieurs : soin apporté à sa personne, poids, beauté physique, etc. 50 % des employeurs jugent qu’un physique séduisant est un critère important de recrutement (Multicity Study of Urban Inequality de H. Holzer, Michigan State University, 1993). Les critères négatifs : poids excessif, petite taille, nez trop long, grandes oreilles, visage disgracieux, mains moites…
"Les beaux sont jugés plus intelligents, plus ambitieux, plus chaleureux, plus sociables, plus équilibrés et moins agressifs", assure encore le sociologue. Ainsi, de nombreux spécialistes du recrutement estiment, consciemment ou pas, qu’une personnalité équilibrée se voit. Pire, les études prouvent qu’à diplôme équivalent un candidat au physique peu avenant sera recruté à un salaire moindre. Une situation qui n’ira pas en se résorbant : une étude anglaise, conduite sur onze mille salariés britanniques (Beauty, Statute and the Labour Market de B. Harper, 2000), prouve que si les plus beaux gagnent un peu plus que la moyenne nationale, les plus laids perçoivent des salaires de 11 à 15 % inférieurs.
"La beauté permet non seulement d’échapper au chômage, mais en plus elle se transforme en prime salariale, résume Jean-François Amadieu. La beauté est un capital humain que le marché du travail reconnaît financièrement." Ainsi démontrée, la dictature que nous imposent les apparences, comme la tyrannie médiatique et sociale que nous subissons, nous apparaissent dans ce qu’elles ont de fondamentalement injustes. "Bien sûr, nous préférerions que ce soient les mérites de chacun qui déterminent l’obtention des diplômes, l’accès aux emplois, etc., plutôt qu’un critère arbitraire et primitif, admet Jean-François Amadieu. Mais c’est en disant la vérité sur cette discrimination qu’on peut élaborer des stratégies visant à limiter, sinon contrer, l’emprise des apparences. Bien connue et bien utilisée par tous, elle peut aussi permettre de bousculer l’ordre imposé."
Des chercheurs américains (Physical Attractivities and Evaluation of Children’s Transgressions de K. K. Dion, 1972) ont demandé à des adultes de juger des enfants de 7 ans accusés d’avoir blessé un camarade avec une boule de neige. Dans un premier temps, les personnes interrogées se sont montrées beaucoup plus tolérantes envers les enfants les plus beaux : la faute était jugée plus légèrement lorsque le fautif était séduisant. Dans un second temps, elles se sont dit convaincues que les enfants beaux récidiveraient moins que les autres. Commentaires du sociologue Jean-François Amadieu : "Non seulement le “laid” est jugé plus responsable de sa faute que le “beau”, mais, de surcroît, cette faute apparaissant comme inscrite dans sa nature profonde, elle est susceptible d’être répétée."

Auteur: Gelly Violaine

Info:

[ inégalités ] [ injustice ] [ allure ]

palier évolutif

Découverte d’une nouvelle forme de vie née de la fusion d’une bactérie avec une algue

Ayant eu lieu il y a 100 millions d’années, il s’agit seulement du troisième cas connu de ce phénomène.

(Image - La forme de vie née de la fusion entre l'algue Braarudosphaera bigelowii et la cyanobactérie UCYN-A."

Des chercheurs ont découvert une forme de vie de nature extrêmement rare née de la fusion d’une algue avec une bactérie fixatrice d’azote il y a 100 millions d’années. Appelé endosymbiose primaire, le phénomène se produit lorsqu’un organisme en engloutit un autre pour faire de celui-ci un organite, à l’instar des mitochondries et des chloroplastes. Il s’agit du troisième cas recensé d’endosymbiose. Il pourrait ouvrir la voie à une production plus durable d’azote pour l’agriculture.

Au cours des 4 milliards d’années de vie sur Terre, seulement deux cas d’endosymbiose primaire étaient connus jusqu’ici. La première s’est produite il y a 2,2 milliards d’années, lorsqu’une archée a absorbé une bactérie pour l’intégrer dans son arsenal métabolique en la convertissant en mitochondrie. Cette étape constitue une phase majeure dans l’évolution de tous les organismes sur Terre, leur permettant notamment d’évoluer vers des formes plus complexes.

(Photo : Des mitochondries dans une cellule.)

La seconde endosymbiose primaire connue s’est produite il y a 1,6 milliard d’années, lorsque des organismes unicellulaires ont absorbé des cyanobactéries capables de convertir la lumière en énergie (photosynthèse). Ces bactéries sont devenues les chloroplastes que les plantes chlorophylliennes utilisent encore à ce jour pour convertir la lumière du Soleil en énergie.

D’un autre côté, on pensait que seules les bactéries pouvaient extraire l’azote atmosphérique et le convertir en une forme utilisable (en ammoniac) pour le métabolisme cellulaire. Les plantes pouvant fixer l’azote (comme les légumineuses) effectuent ce processus en hébergeant ces bactéries au niveau de leurs nodules racinaires.

La découverte de l’équipe du Berkeley Lab bouleverse cette notion avec le premier organite capable de fixer de l’azote et intégré dans une cellule eucaryote (une algue marine). " Il est très rare que des organites résultent de ce genre de choses ( endosymbiose primaire ) ", explique Tyler Coale de l’Université de Californie à Santa Cruz, dans un communiqué du Berkeley Lab. " La première fois que cela s’est produit à notre connaissance, cela a donné naissance à toute vie complexe. Tout ce qui est plus compliqué qu’une cellule bactérienne doit son existence à cet événement ", a-t-il déclaré, en faisant référence aux origines des mitochondries. Le nouvel organite, décrit dans deux études publiées dans les revues Cell Press et Science, est baptisé " nitroplaste ".

Un organite à part entière

La découverte de l’organite a nécessité plusieurs décennies de travail. En 1998, les chercheurs ont identifié une courte séquence d’ADN qui semblait provenir d’une cyanobactérie fixatrice d’azote (UCYN-A) abondante dans le Pacifique. D’un autre côté, une autre équipe de l’Université de Kochi (au Japon) a identifié une algue marine (Braarudosphaera bigelowii) qui semblait être l’hôte symbiotique de la bactérie. En effet, l’ADN de cette dernière a été découvert en importante quantité dans les cellules de l’algue.

Alors que les chercheurs considéraient l’UCYN-A comme un simple endosymbiote de l’algue, les deux nouvelles études suggèrent qu’elle a co-évolué avec son hôte de sorte à devenir un organite à part entière. En effet, après plus de 300 expéditions, l’équipe japonaise est parvenue à isoler et cultiver l’algue en laboratoire. Cela a permis de montrer que le rapport de taille entre les UCYN-A et leurs algues hôtes est similaire d’une espèce à l’autre.

D’autre part, les chercheurs ont utilisé un modèle informatique pour analyser la croissance de la cellule hôte et de la bactérie par le biais des échanges de nutriments. Ils ont constaté que leurs métabolismes sont parfaitement synchronisés, ce qui leur permettrait de coordonner leur croissance. " C’est exactement ce qui se passe avec les organites ", explique Jonathan Zehr, de l’Université de Californie à Santa Cruz et coauteur des deux études. " Si vous regardez les mitochondries et le chloroplaste, c’est la même chose : ils évoluent avec la cellule ", ajoute-t-il.

Les experts ont également montré que la bactérie UCYN-A repose sur sa cellule hôte pour sa réplication protéique et sa multiplication. Pour ce faire, ils ont utilisé une technique d’imagerie à rayons X et une tomographie permettant d’observer les processus cellulaires en temps réel. " Nous avons montré grâce à l’imagerie à rayons X que le processus de réplication et de division de l’hôte algal et de l’endosymbiote est synchronisé ", indique Carolyn Larabell, du Berkeley Lab.

(Illustrations montrant les algues à différents stades de division cellulaire. UCYN-A, l’entité fixatrice d’azote désormais considérée comme un organite, est visible en cyan ; le noyau des algues est représenté en bleu, les mitochondries en vert et les chloroplastes en violet.)

Une quantification des protéines des deux organismes a aussi été réalisée. Il a été constaté qu’environ la moitié des protéines de l’UCYN-A est synthétisée par sa cellule hôte, qui les marque avec une séquence protéinique spécifique. Ce marquage permet ensuite à la cellule de les envoyer au nitroplaste, qui les importe et les utilise pour son propre métabolisme. " C’est l’une des caractéristiques de quelque chose qui passe d’un endosymbionte à un organite ", explique Zehr. " Ils commencent à éjecter des morceaux d’ADN, et leurs génomes deviennent de plus en plus petits, et ils commencent à dépendre de la cellule mère pour que ces produits génétiques soient transportés dans la cellule ".

Un potentiel pour une production d’azote plus durable

Les chercheurs estiment que les nitroplastes ont évolué il y a environ 100 millions d’années. Comme l’UCYN-A est présente dans presque tous les océans du monde, elle est probablement impliquée dans le cycle de l’azote atmosphérique. Cette découverte pourrait avoir d’importantes implications pour l’agriculture, le procédé industriel utilisé actuellement pour convertir l’azote atmosphérique en ammoniac (procédé Haber-Bosch) étant très énergivore. Ce dernier permet notamment d’assurer 50 % de la production alimentaire mondiale et est responsable d’environ 1,4 % des émissions carbone.

Toutefois, de nombreuses questions restent sans réponse concernant le nitroplaste et son hôte algal. En prochaine étape, les chercheurs prévoient ainsi de déterminer s’il est présent dans d’autres cellules ainsi que les effets que cela pourrait avoir. Cela pourrait permettre d’intégrer directement la fixation de l’azote dans les plantes de sorte à améliorer les récoltes. 



 

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com/ - Valisoa Rasolofo & J. Paiano·19 avril 2024

[ symbiogénétique ]

self-contrôle

Orgasme sans éjaculer : un raffinement qui demande un peu d'entraînement
Il est surnommé "Koussek" (comme "coup sec") par ses amis et leur apprend sa technique de non-éjaculation. Selon lui, il suffit de presser un point situé derrière les testicules. En termes médicaux, on appelle ça une éjaculation rétrograde. Ronald Virag, sexologue et chirurgien cardio-vasculaire, est l'auteur d'un livre numérique, "Erection, mode d'emploi".
Joint au téléphone, à la question : Est-ce que "le coup sec" existe vraiment, il répond :
- Oui, ça existe. Ça n'est pas un mythe du tout.
Il tient à préciser que ça n'est certainement pas une méthode contraceptive, car il peut rester un tout petit peu de semence dans un orgasme "sec". Puis, il en explique la mécanique : - Le sperme se recueille entre deux sphincters, dans l'urètre, avant d'être éjaculé. Au moment de l'éjaculation, le sphincter le plus inférieur va s'ouvrir avec les contractures musculaires et envoyer le sperme à l'extérieur. Donc, on peut, en se contrôlant au maximum, supprimer cette contraction et faire en sorte que le sperme ne soit pas éjaculé.
Que devient donc ce sperme ? Cou-couche panier. Il rentre dans la vessie. La pratique ne présente pas de risque, mais pour parvenir à ce résultat, ce n'est pas simple. Sauf si, comme Koussek, on appuie derrière ses testicules, sur son périnée, au moment d'éjaculer, explique Ronald Virag : - Quand on fait ça, on empêcher le sperme de passer dans le canal de l'urètre et il fait le chemin inverse, vers la vessie.
Arriver à l'orgasme "sec" sans toucher à ce point, c'est autre chose. C'est un dressage, selon Ronald Virag. Il faut gérer sa respiration, sa tête, connaître les différentes étapes de l'excitation. Pour vraiment apprendre, il faut approcher du "point de non-retour" et alors stopper les caresses ou les va-et-vient. - On va se servir de cette musculature qu'il y a autour de la verge, celle qu'on contracte pour arrêter de faire pipi ou qu'on demande aux femmes de mobiliser pour l'accouchement. On a les mêmes muscles ! Les hommes ne savent simplement les utiliser que pour s'arrêter de pisser.
Et pif ! L'orgasme
Un ami a découvert ce qu'il appelle l'orgasme sec tout seul, complètement par hasard, comme un branleur en somme, parce qu'il voulait ne pas jouir trop vite.
- Je laisse monter et au dernier moment, je retiens l'éjaculation. Parfois - pas tout le temps - c'est tellement limite que j'en arrive à ressentir l'orgasme sans éjaculer. C'est très étrange et assez jubilatoire, parce que je peux avoir un second orgasme juste après...
Pour lui, c'est naturel. Il n'en n'a même jamais parlé à ses potes et dit : - Un orgasme sans éjaculer c'est une jolie surprise, en fait. Tu penses juste réussir à te retenir de jouir, et pif ! L'orgasme.
Il n'a pas inventé la technique. Elle est bien connue des religions et philosophies taoïstes et tantristes. A Grenoble, Philippe Fréquelin anime des ateliers tantra (de 55 à 320 euros). Il tient à préciser que les participants sont habillés, et qu'il n'y a pas de relations sexuelles.
C'est "l'orgasme de la vallée". Sur son site, il dit vouloir favoriser les liens entre les êtres, propose un regard amoureux sur le monde et explique que le Tantra est un chemin initiatique enraciné dans la sagesse de l'Inde.
" Le Tantra considère l'harmonie entre l'homme et la femme comme l'union la plus sacrée et la plus puissante de l'existence humaine. " Quand je lui parle éjaculation rétrograde, il répond "orgasme de la vallée".
"En tantra, l'orgasme ordinaire est un sommet. L'homme monte assez vite et redescend assez vite. Et puis, il y a l'orgasme de la vallée qui n'est pas éjaculatoire. Il peut durer plusieurs heures. "
Faire monter l'énergie au-dessus de la ceinture
Quand je lui parle de sexe, Philippe Fréquelin me parle de "coeur", de "méditation", de "chakras". Il y a ceux de la gorge, qu'on mobilise pour faire des sons et accompagner l'énergie sexuelle dans sa montée, ou ceux du haut qui sont ceux de la spiritualité.
Clairement, il ne s'agit pas de tirer son coup. En retardant l'éjaculation et en prolongeant cet état, le but est de jouir en même temps que sa partenaire, mais aussi de transformer l'énergie sexuelle.
- Justement, le but du tantra c'est de faire monter cette énergie au-dessus de la ceinture. On part de cette énergie, et on la fait monter dans les chakras.
Il dit qu'on associe toujours la sexualité à la pénétration et à l'éjaculation, et qu'avec cet "orgasme de la vallée" on sort de ce schéma. Et à l'entendre l'orgasme de la vallée, c'est un ailleurs.
- On n'attend plus rien, on est immergé dans l'instant. On ne pense plus du tout à ce qui s'est passé avant ou à ce qui se passera après. "C'est comme apprendre à conduire"
Même discours du côté de Michel Riu. Lui a appris ça par le yoga, le Kundalini yoga très exactement. Il préfère parler de multi-orgasmie et compare la sensation ressentie (dans la vallée) à des vagues orgasmiques. Il veut donner aux hommes la liberté de sortir d'une sexualité pulsionnelle, qu'ils puissent prendre le contrôle d'eux-mêmes.
L'"orgasme sec" est-il mieux ? Michel Riu répond sans hésiter : - Y a pas photo ! C'est un état extatique. On est dans une approche mystique de l'extase qui nous ramène à l'expérience de l'unité.
Il anime des ateliers de tantrisme : Sexualité alchimique (250 euros le stage) ou L'homme libre qui dure six week-ends et une semaine (1800 euros). Dans ces stages, on danse, on se masse, on parle de soi. Quand il travaille en atelier la technique de l'éjaculation rétrograde, les élèves rentrent chez eux avec des devoirs, "des séances d'auto-plaisir".
- On travaille sur le souffle, le mouvement, le son, la posture. Au début c'est comme apprendre à conduire, il faut penser à plein de choses en même temps.
Quand j'éjacule, c'est une offrande.
Quand on a joui ainsi, éjacule-t-on encore parfois ou jamais plus ? Michel Riu parle de son sperme comme d'un "nectar" :
- Mes éjaculations sont choisies. Quand j'éjacule, c'est une offrande. Donner sa vraie valeur au sperme, c'est dommage de le perdre dans des mouchoirs.
Je lui fais remarquer qu'on est finalement proches des interdits catholiques sur la masturbation. Il répond qu'au contraire la sexualité est une fête (qui peut durer des heures), qu'il s'agit de sortir des tabous et de 2 000 ans de joug catholique. Ok, mais pourquoi l'énergie serait-elle dans le sperme ?
Après avoir éjaculé on ressent une perte d'énergie, c'est physiologique et mental. On se sent épuisé.
Sur cette question précise de l'énergie, Ronald Virag parle, lui, de mythes. Pour rappel, comme les femmes ont un cycle menstruel, les hommes ont des cycles de fabrication du sperme. Quand il n'y en a plus, y en a encore. Mais de tout temps et partout, on l'a pensé magique. La conclusion, donc, à Flaubert qui disait : - Une once de sperme perdu, c'est plus que deux litres de sang.

Auteur: Greusard Renée

Info: Rue89, fév. 2014

[ érotisme ] [ Inde ]