microbiologie

Les bactéries prennent des décisions basées sur des souvenirs générationnels

Elles choisissent de pulluler en fonction de ce qui est arrivé à leurs arrière-grands-parents.

Même les organismes sans cerveau peuvent se souvenir de leur passé : les scientifiques ont découvert que la bactérie Escherichia coli forme son propre type de mémoire suite à son exposition aux nutriments. Ils transmettent ces souvenirs aux générations futures, ce qui peut les aider à échapper aux antibiotiques, a rapporté l'équipe de recherche dans les Actes de la National Academy of Sciences USA .

" Nous considérons généralement les microbes comme des organismes unicellulaires [qui] font chacun leur propre travail ", explique George O'Toole, microbiologiste au Dartmouth College, qui étudie les structures bactériennes appelées biofilms. En réalité, les bactéries survivent souvent en travaillant ensemble. Tout comme les abeilles qui déménagent leur ruche, les colonies de bactéries à la recherche d’un habitat permanent se déplacent souvent sous forme d’unités collectives appelées essaims.

Ces essaims peuvent mieux résister à l’exposition aux antibiotiques en raison de leur densité cellulaire élevée, ce qui les rend particulièrement intéressants pour les microbiologistes tels que Souvik Bhattacharyya de l’Université du Texas à Austin. Il étudiait le comportement d’essaimage d’ E. coli lorsqu’il a observé ce qu’il appelle des " modèles de colonies étranges " qu’il n’avait jamais vus auparavant. En isolant des bactéries individuelles, lui et ses collègues ont découvert que les cellules se comportaient différemment en fonction de leur expérience passée. Les cellules bactériennes des colonies qui avaient déjà essaimé étaient plus enclines à essaimer à nouveau que celles qui ne l'avaient pas fait, et leur progéniture a emboîté le pas pendant au moins quatre générations, soit environ deux heures.

En modifiant le génome d'E. coli , les scientifiques ont découvert que cette capacité repose sur deux gènes qui contrôlent ensemble l'absorption et la régulation du fer. Les cellules présentant de faibles niveaux de cet important nutriment bactérien semblaient prédisposées à former des essaims mobiles. Les chercheurs soupçonnent que ces essaims pourraient alors rechercher de nouveaux emplacements présentant des niveaux de fer idéaux, explique Bhattacharyya.

Des recherches antérieures ont montré que certaines bactéries peuvent se souvenir et transmettre à leur progéniture des détails de leur environnement physique, tels que l'existence d'une surface stable, explique O'Toole, mais cette étude suggère que les bactéries peuvent également se souvenir de la présence de nutriments. Les bactéries, dont certaines se reproduisent plusieurs fois par heure, utilisent ces détails pour déterminer l'adéquation à long terme d'un emplacement et peuvent même s'installer ensemble dans des biofilms, qui sont plus permanents.

Les microbes autres que E. coli se souviennent probablement aussi de l'exposition au fer, dit O'Toole. " Je serais vraiment choqué si [ces résultats] ne tenaient pas également dans d'autres bugs." Il espère que les recherches futures examineront au niveau cellulaire comment les bactéries traduisent la détection du fer en différents comportements.

Étant donné que les bactéries sont plus difficiles à tuer lorsqu’elles forment des structures plus grandes, comprendre pourquoi elles le font pourrait éventuellement conduire à de nouvelles approches pour lutter contre les infections tenaces. Cette recherche offre l'opportunité de développer de nouveaux traitements contre les infections, dit O'Toole, d'autant plus cruciale que les antibiotiques deviennent de moins en moins efficaces pour tuer ces microbes,



 

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Info: https://www.scientificamerican.com/, Allison Parshall, 29 JANVIER 2024

[ atavismes ] [ adaptation ] [ transgénérationnel ] [ procaryotes ]

nanomonde

Une découverte pourrait bouleverser un principe fondamental de la physique des particules 

L’une des règles fondamentales qui régissent le champ de la physique explique que les particules de charges opposées vont s’attirer, tandis que celles dont la charge est identique vont se repousser. Un principe qui, en réalité, peut être démenti, comme le dévoilent des chercheurs de l’université britannique d’Oxford dans une récente étude.

La science physique est régie par un certain nombre de règles fondamentales. L’un de ces principes établit que les particules peuvent être dotées d’une charge positive ou négative, qui va dicter leur comportement en présence d’autres particules.

Ainsi, si vous mettez en présence deux particules qui ont des charges opposées, elles vont s’attirer. En revanche, celles qui possèdent la même charge vont se repousser. Cette force électrostatique, connue sous le nom de "loi de Coulomb", se fait plus forte au fur et à mesure que la charge totale augmente et que les particules se rapprochent.

Néanmoins, des chercheurs de l’université d’Oxford (Royaume-Uni) ont récemment découvert que, dans certaines circonstances, les particules pouvaient attirer celles de la même charge. Ces exceptions ont été évoquées dans une étude parue le 1er mars dans la revue scientifique Nature Nanotechnology.

Une nouvelle force d’attraction découverte

Dans le détail, les scientifiques qui ont pris part à cette étude ont appris qu’il existait des particules chargées qui, lorsqu’elles se retrouvent en suspension dans certaines solutions, vont attirer des particules de même charge. Il arrive même que cela se produise sur des distances relativement longues, précisent les experts, qui ont aussi remarqué que les particules chargées positivement et négativement se comportaient différemment selon les solutions.

L’équipe, qui a réalisé divers tests, a mis en suspension des microparticules de silice chargées négativement dans l’eau. Une opération qui a démontré aux spécialistes que, sous un certain niveau de pH, ces particules pouvaient s’attirer les unes les autres pour former des amas de forme hexagonale. Un constat qui, a priori, viole le principe électromagnétique de base selon lequel les particules de même charge sont répulsives à n’importe quelle distance.

La structure des solvants au cœur de cette étude

Dans un second temps, les universitaires ont décidé d’étudier cet effet en adoptant une autre stratégie. Cette fois-ci, ils ont eu recours à une théorie des interactions interparticulaires qui prend en compte la structure du solvant. Cette technique s’est avérée payante, puisqu’ils ont mis au jour une nouvelle force d’attraction, capable de vaincre la répulsion électrostatique.

Or, ce n’était pas le cas en ce qui concerne les particules de silice aminée chargées positivement. Quel que soit le pH, cette interaction reste en effet répulsive dans l’eau. Les chercheurs, désireux de savoir s’il était possible d’inverser la situation, ont découvert qu’en utilisant un solvant différent (des alcools, en l’occurrence), les particules négatives restaient répulsives, tandis que les particules chargées positivement se regroupaient.

Aux yeux des auteurs de cette étude, ces enseignements sont tout sauf anecdotiques. Ils pourraient, en effet, inciter leurs pairs à repenser considérablement les hypothèses formulées à ce jour dans ce domaine. Ces apprentissages pourraient également être mis en pratique dans le champ de la chimie et intervenir dans divers processus, tels que l’autoassemblage, la cristallisation et la séparation de phases. 

Auteur: Internet

Info: Sur geo.fr, Charline Vergne, 5 mars 2024

[ aimantation ] [ renversement ]

être humain

Les humains ont perdu 20% de densité osseuse dans leurs membres inférieurs depuis l'avènement de l'agriculture il y a 12 000 années
On explique ce phénomène par une plus grande sédentarité liée à ce mode de subsistance. Jusque là et depuis des millions d'années, les hommes et leurs ancêtres survivaient de chasse et de cueillette, des activités requérant une activité physique beaucoup plus intense.
Les chasseurs-cueilleurs qui vivaient encore il y 7 000 ans avaient des os et des articulations (hanches, genoux et chevilles) aussi solides que l'homme de Neandertal, un cousin disparu il y a 28 000 ans ou même les chimpanzés, un lointain parent.
En comparaison, les "agriculteurs" qui vivaient dans les mêmes régions depuis 6 000 ans ont des os nettement moins denses et plus fragiles.
Pour cette étude, les auteurs ont utilisé des scanners pour mesurer la densité osseuse de la partie spongieuse des os chez 59 humains modernes, 229 primates comme des chimpanzés ainsi que sur des ossements fossilisés d'hominidés dont l'Australopithecus africanus (-3,3 à -2,1 millions d'années), le Paranthropus robustus (-1,2 millions d'années) et des Néandertaliens (-250 000 à -28 000 ans).
Les résultats montrent que seuls les humains modernes récents ont une faible densité des os spongieux qui est particulièrement prononcée dans les articulations des membres inférieurs (hanches, genoux et chevilles). "Ce changement anatomique tardif dans notre évolution paraît bien avoir résulté de la transition d'une vie nomade à un mode de subsistance plus sédentaire", concluent les chercheurs. "D'autres facteurs pourraient aussi expliquer ces différences de densité osseuse entre les premiers agriculteurs et les chasseurs-cueilleurs", relève Timothy Ryan, professeur adjoint d'anthropologie à l'Université de Pennsylvanie, autre co-auteur de cette découverte. "La quantité de céréales cultivée dans le régime alimentaire des agriculteurs ainsi que de possibles carences de calcium pourraient avoir contribué à réduire la masse osseuse mais il apparaît toutefois que l'aspect biomécanique de l'abandon des activités de chasse et de cueillette a joué une plus grande part", précise-t-il.
NOS ANCÊTRES ÉTAIENT PLUS ACTIFS
Cette recherche fournit un contexte anthropologique aux pathologies osseuses des populations contemporaines comme l'ostéoporose, une fragilisation des os fréquente chez les personnes vieillissantes qui résulte en partie du manque d'activité physique notamment la marche.
Pour Colin Shaw, professeur à l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) et également co-auteur de l'étude, "les humains contemporains vivent dans un environnement culturel et technologique incompatible avec leur adaptation résultant de l'évolution. [...] Il y a sept millions d'années d'évolution des hominidés qui les a adapté pour l'action et l'activité physique nécessaire à leur survie mais depuis seulement une centaine d'années nous sommes dangereusement sédentaires", explique-t-il, ajoutant : "nous n'avons pas évolué pour être assis dans une voiture ou à un bureau".
Pour ces chercheurs, faire beaucoup d'exercice physique à partir d'un très jeune âge doit permettre de parvenir à une résistance osseusse maximum vers trente ans. Ceci permet de maintenir une plus grande densité des os malgré l'affaiblissement inévitable qui se produit avec l'âge, selon eux. La prochaine étape de cette recherche, explique le professeur Shaw, sera d'analyser à la lumière de ces travaux les différents types de mouvements du corps qui ont permis à nos ancêtres de parvenir à une telle solidité osseuse en étudiant notamment les coureurs de marathon de l'extrême de l'Himalaya au désert de Namibie.

Auteur: Internet

Info: AFP décembre 2014

[ dégénérescence ]

régénération

Des scientifiques découvrent accidentellement des métaux qui se réparent d'eux-mêmes sans intervention humaine.

Le concept des métaux auto-cicatrisants - ponts, vaisseaux spatiaux ou robots capables de se réparer spontanément - est peut-être un peu plus proche de la réalité. Pour la première fois, des scientifiques ont observé un métal solide réparer ses propres fissures sans intervention humaine, défiant ainsi les théories fondamentales de la science des matériaux.

"Nous n'aurions jamais pensé que le métal puisse réparer lui-même ses fissures", déclare Zhenan Bao, ingénieur chimiste à l'université de Stanford, qui n'a pas participé à la nouvelle étude. Selon la théorie conventionnelle des matériaux, l'application d'une contrainte à un métal fissuré ne peut qu'élargir les fissures. Les nouvelles découvertes "vont certainement amener les gens à repenser la manière dont nous prévoyons la fiabilité mécanique des structures et des équipements métalliques", déclare Bao.

Michael Demkowicz, spécialiste des matériaux à l'université A&M du Texas et coauteur de la nouvelle étude, récemment publiée dans Nature, a théorisé pour la première fois l'autoréparation des métaux il y a dix ans, lorsque ses simulations informatiques ont montré que les métaux solides pouvaient se "souder" d'eux-mêmes pour fermer de petites fissures. Comme les métaux ont généralement besoin de températures élevées pour changer de forme, de nombreux scientifiques pensaient que les simulations étaient erronées, explique M. Demkowicz.

"Je pensais qu'il s'agissait d'un joli modèle de jouet, mais qu'il était très difficile de l'explorer expérimentalement à l'époque", déclare Khalid Hattar, coauteur de l'étude et ingénieur nucléaire à l'université du Tennessee, à Knoxville. C'est alors qu'il est tombé sur des preuves concrètes de la théorie de Demkowicz. En 2016, il a étudié, avec des scientifiques des laboratoires nationaux Sandia, la manière dont les fissures se propagent sur des morceaux de platine de taille nanométrique dans le vide. À l'aide d'un microscope électronique spécialisé, ils ont stimulé le métal 200 fois par seconde et ont observé les fractures se propager en toile d'araignée sur sa surface. Puis, au bout d'une quarantaine de minutes, les dommages ont commencé à disparaître ; les chercheurs ont vu les fissures se reconstituer comme dans une vidéo jouée à l'envers. "Je suppose que Mike avait raison après tout", se souvient Hattar.

La capacité d'auto-réparation semble apparaître lorsque les bords d'une fissure sont suffisamment rapprochés pour que leurs atomes respectifs se lient. Dans certaines zones, les irrégularités de la structure cristalline nette d'un métal se déplacent sous l'effet d'une tension externe, telle que la force exercée par l'usure naturelle. En se déplaçant, ces irrégularités induisent une contrainte de compression qui déclenche l'effet de recollage.

L'équipe de Sandia et Demkowicz ont reproduit leurs observations avec le platine et le cuivre. Les simulations informatiques suggèrent que l'aluminium et l'argent devraient également s'auto-guérir, mais les chercheurs ne savent pas si des alliages tels que l'acier peuvent réaliser cette prouesse. Il n'est pas non plus certain que l'autoréparation puisse jamais être un outil pratique en dehors du vide ; les particules atmosphériques à l'intérieur d'une fissure peuvent l'empêcher de se recoller, explique l'équipe. Quoi qu'il en soit, ce phénomène amènera certains spécialistes des matériaux à repenser ce qu'ils savent du métal. "Dans les bonnes circonstances", déclare M. Demkowicz, "les matériaux peuvent faire des choses auxquelles nous ne nous attendions pas".

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Info: https://www.scientificamerican.com, Lucy Tu, le 1 octobre 2023

mystère

Le Pentagone a admis qu'il enquêtait sur les ovnis dans le cadre d'une initiative gouvernementale secrète connue sous le nom de "Advanced Aerospace Threat Identification Program (AATIP)".

Le ministère de la Défense affirmait avoir fermé l'AATIP en 2012, mais le porte-parole Christopher Sherwood a déclaré au Post que le ministère continue d'enquêter sur d'éventuelles observations d'Ovnis.

"Le ministère de la Défense est toujours préoccupé par le maintien d'une identification fiable de tous les aéronefs dans notre environnement opérationnel, ainsi que l'identification de toute capacité étrangère qui pourrait constituer une menace pour notre pays", a déclaré Sherwood.

"Le ministère continuera d'enquêter, selon les procédures normales, sur les cas d'aéronefs non identifiés rencontrés par des aviateurs militaires américains afin d'assurer la défense de la patrie et la protection contre les surprises stratégiques des adversaires de notre nation."

Nick Pope, qui a secrètement enquêté sur les OVNI pour le gouvernement britannique dans les années 1990, a qualifié les commentaires de la Défense de "bombe".

Pope, un ancien responsable de la défense britannique devenu auteur, a déclaré : "Les déclarations officielles précédentes étaient ambiguës et laissaient la porte ouverte à la possibilité que l'AATIP s'intéresse simplement aux menaces aéronautiques de la prochaine génération, comme le prétendaient les sceptiques, que ce soit les avions, les missiles ou les drones.
Cette nouvelle admission montre clairement qu'ils ont vraiment étudié ce que le public appelle des Ufos... (...) Cela montre aussi l'influence britannique, car UAP était le terme que nous utilisions au ministère de la Défense afin de nous distancier de tout le bagage de la culture pop qui accompagnait le terme OVNI.

L'existence de l'AATIP a été révélée en 2017, lorsque l'ancien leader de la majorité au Sénat Harry Reid (D-NV) a annoncé avoir organisé le financement annuel de 22 millions $ du programme. Reid avait dit au New York Times que c'était "l'une des bonnes choses que j'ai faites dans mon service au Congrès".

Le New York Times a publié l'article après que le DoD a publié une vidéo de 33 secondes via l'AATIP, mettant en scène un objet aéroporté poursuivi au large de la côte de San Diego par deux avions de la marine en 2004.

Dimanche, nous avons rendu compte d'un éditorial écrit par Christopher Mellon dans The Hill, sur le fait que depuis 2015, "des dizaines d'avions de chasse F-18 de la Marine ont rencontré des phénomènes aériens non identifiés (UAP) - autrefois communément appelés UFO - au large de la côte Est des États-Unis, certains non loin de la capitale nationale. Des rencontres ont été rapportées par d'autres avions militaires et des avions de ligne civils ailleurs aux États-Unis et à l'étranger, y compris des vidéos tournées par des passagers aériens."

Ce qu'étaient ces UAP et qui les pilotait - qu'il s'agisse d'amis, d'ennemis ou de forces inconnues - reste une énigme . Pourtant, un examen attentif des données mène inévitablement à une conclusion possible et troublante : Un adversaire potentiel des États-Unis maîtrise des technologies que nous ne comprenons pas, et possède des capacités que nous ne pouvons pas égaler.

"Il est grand temps que le Congrès recueille les réponses à ces questions et qu'il partage au moins certaines de ses conclusions avec le public." (Dans le journal The Hill)

Alors, de quoi s’agit-il. Que se passe-t'il là-bas ?

Auteur: Internet

Info: https://nypost.com Wed, 05/22/2019 - 22:05

[ Etats-unis ] [ extraterrestres ]

compétition

Face à l’appât du gain, deux intelligences artificielles de Google se révèlent "très agressives"
Le meilleur moyen de savoir si le développement des intelligences artificielles progresse est de les mettre en pratique. Pour cela, la filiale de Google Deepmind a récemment intégré des IA dans des jeux virtuels afin de savoir quel serait leur comportement face à une situation donnée. Entre collaboration et affrontement, cette étude passionnante nous montre de manière primitive que les intelligences artificielles ne reculent devant rien pour arriver à leurs fins.
Après avoir démontré leurs capacités en s’illustrant au jeu de Go, battant récemment les meilleurs joueurs du monde, les IA de Google se sont retrouvées entre elles dans des jeux vidéo, dans le cadre d’une étude baptisée "Multi-agent renforcement learning in séquentiel social dilemnas". D’après les équipes de Deepmind, l’objectif de cette étude est de savoir si, face à l’appât du gain, les intelligences artificielles privilégieraient la collaboration ou l’affrontement. Si les jeux vidéo ressemblent à des versions grossières de Pacman, les résultats nous permettent de tirer quelques conclusions.
Dans le premier jeu baptisé "Gathering", les joueurs doivent récolter le plus de pommes possibles depuis un point central. Chaque joueur dispose d’un pistolet laser afin de pouvoir éliminer temporairement son adversaire le temps de pouvoir récupérer un maximum de pommes. Les IA Deepmind sont en rouge et bleu, les faisceaux laser en jaune et les pommes en vert. Au début de la partie, quand il y a suffisamment de pommes pour les deux joueurs, elles se livrent une bataille pacifique. Toutefois, les IA n’hésitent pas à se servir de leur pistolet laser pour neutraliser leur adversaire quand les pommes se font rares.
En utilisant des formes de Deepmind de plus en plus complexes, les chercheurs ont suggéré que plus l’agent est intelligent et plus il est capable d’apprendre de son environnement, ce qui lui permet d’utiliser des tactiques très agressives pour prendre le dessus. "Ce modèle… montre que certains aspects du comportement humain semblent émerger comme un produit de l’environnement et de l’apprentissage. Des politiques moins agressives émergent de l’apprentissage dans des environnements relativement abondants, avec moins de possibilités d’actions coûteuses. La motivation de la cupidité reflète la tentation de surpasser un rival et de recueillir toutes les pommes soi-même", explique Joel Z Leibo, membre de l’équipe de recherche.
Dans le deuxième jeu baptisé "Wolfpack", trois IA sont présentes : deux loups doivent chasser une proie et la capturer dans un environnement plein d’obstacles, à la manière d’une meute. Contrairement au jeu précédent, Wolfpack encourage la coopération. Si les deux loups sont près de la proie lorsque celle-ci est capturée, alors les deux reçoivent une récompense, indépendamment de celui qui l’a capturée.
"L’idée est que la proie est dangereuse – un loup solitaire peut la surmonter, mais il risque de perdre la carcasse à cause des charognards. Cependant, lorsque les deux loups capturent la proie ensemble, ils peuvent mieux protéger la carcasse contre les charognards, et donc recevoir une récompense plus élevée", explique l’équipe dans leur rapport.
En fonction de leur environnement, les IA ont soit privilégié l’agressivité et l’égoïsme, soit la collaboration pour un plus grand succès personnel. Si Google n’a pas encore publié son étude, les premiers résultats révèlent qu’élaborer des intelligences artificielles ne signifie pas qu’elles estimeraient nos propres intérêts comme priorité absolue.

Auteur: Internet

Info: Dailygeekshow.com nov 2017

[ logiciel expert ]

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 ]

nature

Pourquoi les espèces voisines ne mangent pas la même chose
Les espèces voisines consomment moins souvent les mêmes ressources que les espèces plus distantes. En effet, c'est la compétition pour les ressources, et non leur apparentement qui détermine les sources de nourriture des espèces d'une communauté. Sous l'effet de cette compétition, les espèces proches se sont spécialisées sur des ressources alimentaires différentes. Telle est la conclusion d'une étude menée par des chercheurs du CNRS, du Muséum national d'Histoire naturelle et de l'Université d'Exeter (Royaume-Uni). Ces travaux ont été obtenus en étudiant avec un niveau de détail hors du commun les interactions trophiques entre espèces au sein d'une prairie anglaise. Publiés le 20 juin 2013 dans la revue Current Biology, ils permettent de mieux appréhender l'évolution des communautés écologiques à l'heure où certaines sont bousculées par le changement climatique et l'arrivée d'espèces invasives.
En écologie, le paradigme actuel considère que les relations de parenté entre espèces détermine l'identité des partenaires avec lesquels les espèces interagissent: plus les espèces sont apparentées, plus elles ont de chances d'interagir avec les mêmes partenaires. Ainsi, d'après cette idée, deux espèces voisines devraient partager les mêmes prédateurs et les mêmes proies. Les récents travaux d'une équipe de chercheurs du CNRS, du Muséum national d'Histoire naturelle et de l'Université d'Exeter montrent que ceci n'est pas forcément exact. Pour la première fois, les scientifiques révèlent que si l'apparentement entre espèces détermine bien par qui les espèces sont mangées, c'est la compétition pour les ressources, et non le degré de parenté, qui détermine de quoi les espèces se nourrissent.
Pour arriver à cette conclusion, ils ont utilisé une série d'observations menées pendant plus de dix ans dans une prairie du sud-est de l'Angleterre. Réalisées avec un degré de détail extraordinaire, ces observations ont permis d'établir les interactions entre une centaine d'espèces situées sur quatre niveaux trophiques: des plantes (23 espèces), des pucerons se nourrissant de celles-ci (25 espèces), des guêpes qui pondent leurs oeufs dans le corps des pucerons (22 espèces), et d'autres guêpes qui pondent leurs oeufs dans les larves des guêpes précédentes au sein des pucerons (26 espèces).
Les chercheurs ont montré que deux espèces voisines de puceron par exemple, sont généralement la proie des mêmes espèces de guêpe. C'est donc bien l'apparentement des espèces qui détermine l'identité de leurs prédateurs. En revanche, ces deux espèces de pucerons voisines ne se nourrissent pas forcément des mêmes plantes. En remontant la chaîne alimentaire, les scientifiques ont observé que les guêpes les plus apparentées avaient peu de chances de se nourrir des mêmes espèces de pucerons. Ceci s'explique par le fait que sous la pression de la compétition pour les sources de nourriture, les espèces voisines diversifient leur alimentation, ce qui a pour effet de réduire la compétition. Obtenir cette conclusion a été possible grâce au niveau de détail des observations réalisées, permettant de révéler les dynamiques d'échelle très locale.
À l'heure où le réchauffement climatique déséquilibre les communautés et où de nombreuses espèces envahissent des écosystèmes auxquels elles étaient étrangères, ces conclusions sont à prendre en compte si l'on veut prédire les nouvelles interactions qui résulteront de ces changements. En effet, ces résultats montrent que les ressources consommées par une espèce qui intègre la communauté ne peuvent pas être prédites par ses relations de parenté avec les espèces déjà présentes.

Auteur: Internet

Info: Dirk Sanders

[ équilibre ] [ harmonie ] [ adaptation ]

santé

Anorexie : une nouvelle étude montre que les causes ne sont pas seulement psychologiques

Des chercheurs d'une université de Caroline du Nord ont récemment examiné près de 17 000 personnes souffrant d'anorexie et ont prouvé, dans une étude publiée dans Nature Genetics, que l'anorexie mentale était un trouble non plus seulement psychiatrique mais "métabo-psychiatrique".

Atlantico.fr : En quoi les résultats apportés par cette étude sont-ils nouveaux et révolutionnaires ? Quelles informations inédites apportent-ils sur l'anorexie ?

Corinne Chicheportiche-Ayache : L’anorexie était considérée jusqu’à présent comme une pathologie essentiellement d’ordre mentale. Les facteurs prédisposant au développement de ce trouble seraient socio-culturels, psychologiques et potentiellement génétiques. En pratique, la peur intense de prendre du poids ou la volonté d’en perdre, associée à une distorsion plus ou moins importante de l’image corporelle conduit à la mise en place de mécanismes d’hypercontrôle du poids allant de la restriction (quantitative mais aussi qualitative : Tri des aliments) jusqu'à la régulation (vomissements, hyperactivité physique, recours aux diurétiques ou aux laxatifs). Ce que met en évidence cette étude c’est que le trouble serait en fait une association complexe d’un trouble mental et d’un trouble métabolique. Certaines particularités génétiques favoriseraient la capacité de l’organisme à lutter contre la faim ! En fait, le fonctionnement physiologique régule naturellement la perte de poids par des signaux favorisant l’appétit pour lutter contre cette dernière ; il semblerait que ces signaux soient dysfonctionnels dans le cas de l’anorexie.

Atlantico.fr : Selon cette même-étude, les troubles de l'anorexie mentale se confondent avec d'autres désordres psychiatriques comme le trouble obsessionnel-compulsif, la dépression, l'anxiété etc. Dans ce cas, comment reconnaître une anorexie mentale et lutter efficacement contre ?

R: Ce n’est pas tant que l’anorexie se confond avec d’autres désordres psychiatriques. C’est que l’anorexie peut être associée à des troubles de la personnalité, de l’humeur, phobiques, des troubles obsessionnels-compulsifs ou addictifs. Le suivi réalisé avec le psychiatre permettra de mieux définir les éventuels troublés associés. Ce qui définit l’anorexie mentale c’est tout abord la peur démesurée de prendre du poids ou la volonté d’en perdre. Elle se traduit donc par une perte importante du poids ou une incapacité à en prendre associée à une lutte active contre la faim et à des conduites de contrôle (restrictives ou purgatives) ainsi qu’à des complications cliniques telles que l’aménorhée, arrêt des règles par atteinte de l’axe hypothalamo-hypophysaire) mais aussi des carences ou de la dénutrition, des atteintes osseuses, hématologiques, etc..

Atlantico.fr : Quelles sont les impacts et les conséquences de cette étude ? Si l'anorexie n'est plus seulement un trouble psychiatrique, quelles thérapies deviennent obsolètes et quels traitements deviennent nécessaires ?

R : A ce stade, il est trop tôt pour évaluer précisément les conséquences de ces résultats. Ces résultats sont prometteurs mais ne remettent absolument pas en question la prise en charge actuelle de cette pathologie. Rappelons que c’est la pathologie psychiatrique qui entraîne le plus de conséquences somatiques. Elle concerne 0,5% des adolescentes. Le traitement associe un suivi nutritionnel sérieux (hospitalier dans les cas les plus sévères) à une prise en charge psychiatrique (psychothérapies diverses individuelles et/ou familiales, traitements médicamenteux, etc…) destiné à retrouver un poids corporel selon un contrat thérapeutique établi avec la patiente. Les traitements actuels ne sont donc pas remis en question. Cette étude ouvre potentiellement la voie à des futurs traitements régulant le dysfonctionnement métabolique.

Auteur: Internet

Info: https://www.atlantico.fr, Avec Corinne Chicheportiche-Ayache, 19 juillet 2019

[ problème métabolique ]

astrophysique

Qu’est-ce qu’un trou blanc ?

Contrairement à son cousin plus connu le trou noir, dont l’existence est largement acceptée et documentée, le trou blanc reste une notion encore purement théorique ! Celle-ci est en effet abordée, à travers notamment les équations de la relativité générale d’Einstein, sans avoir encore été observée...

 Un trou blanc est théorisé comme étant l’antithèse d’un trou noir. Précisément, les trous noirs se forment généralement à partir des restes d’étoiles massives qui, en fin de vie, s’effondrent sous leur propre gravité. L’étude des trous noirs permet entre autres aux scientifiques d’explorer les principes fondamentaux de la mécanique quantique et de la relativité générale.

En théorie donc, et en opposition au trou noir, un trou blanc éjecterait la matière et la lumière avec une force immense, ne laissant rien les pénétrer. Cette idée découle directement des équations de la relativité générale d’Einstein, qui ont permis de démontrer l’existence de tels phénomènes dans des conditions bien spécifiques.

L'origine théorique des trous blancs

Les trous blancs ont ainsi été présentés pour la première fois comme étant des solutions mathématiques aux équations d’Einstein sur la gravité. Ces équations, qui décrivent la manière dont la matière et l’énergie influencent la courbure de l’espace-temps, démontrent que, suivant certaines configurations de masse et d’énergie, un trou blanc pourrait exister.

 Cependant, la nature exacte de leur formation reste inconnue, et de nombreux scientifiques se demandent si les conditions nécessaires à leur création pourront un jour être réunies dans notre univers…

Des jets de matière et d'énergie

Les trous blancs, selon les théories qui les soutiennent, posséderaient une singularité, un point où les lois de la physique telles que nous les connaissons à ce jour cesseraient de s’appliquer… tout comme dans les trous noirs. Autour de cette singularité, il existerait une frontière théorique connue sous le nom d’horizon des événements, mais, contrairement aux trous noirs, cet horizon empêcherait la matière ou la lumière d’entrer.

Les trous blancs seraient également associés à des jets de matière et d’énergie propulsés à des vitesses proches de celle de la lumière. Un phénomène qui, s’il était observé, pourrait offrir un précieux indice sur leur existence…

Les implications de l’existence des trous blancs

L’existence potentielle des trous blancs pose des questions qui ne cessent d’attiser la curiosité de la communauté scientifique sur la structure et l’évolution de l’univers.

En effet, l’étude des trous blancs pourrait contribuer à résoudre certains des problèmes les plus énigmatiques de la cosmologie, comme ceux concernant la nature de la matière noire, de l’énergie noire ou même des singularités gravitationnelles — points où les lois de la physique telles que nous les connaissons cessent de s’appliquer.

En explorant ces hypothétiques objets célestes, les scientifiques pourraient également faire des découvertes inattendues sur la formation de l’univers, sur les conditions initiales du big bang, et même sur la façon dont l’espace et le temps pourraient se comporter dans des circonstances jusqu’alors inimaginables…

Bien que les trous blancs restent une notion largement théorique, leur étude stimule l’imagination collective et pousse encore plus loin les frontières de la science. Dans cette même perspective, la possibilité de leur existence rappelle l’extraordinaire complexité du cosmos et l’importance de la recherche continue.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.geo.fr/sciences/quest-quun-trou-blanc-220104#photo-1 - 11 mai 2024

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