interdépendance

Complexité des écosystèmes: un gage de résilience face au changement
Le fonctionnement d'un écosystème s'articule autour de relations de natures diverses entre une myriade d'espèces. Identifier de manière exhaustive ces interactions et le rôle qu'elles jouent dans le fonctionnement d'un écosystème demeure toutefois peu évident.
Dans une étude publiée récemment dans PLos Biology, une équipe internationale menée par deux chercheurs de l'Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (ISEM, CNRS / IRD / EPHE) et du Laboratoire Biométrie et Biologie Evolutive de Villeurbanne (CNRS / Université de Lyon) a pu étudier l'ensemble des relations trophiques* et non-trophiques entre les espèces présentes dans la zone de balancement des marées de la côte centrale du Chili.
Ce travail inédit, basé sur la modélisation mathématique des réseaux, montre que ces interactions sont fortement structurées selon une organisation qui assure la résilience de la communauté. Il confirme ainsi l'importance de prendre en compte la diversité des relations interspécifiques d'un écosystème pour prévoir ses réactions face à des perturbations de grande ampleur comme le changement climatique.
La plupart des travaux scientifiques qui s'intéressent au fonctionnement des milieux naturels se sont jusqu'ici focalisés sur les relations trophiques entre les espèces qui les composent. Or d'autres formes d'interactions comme le mutualisme ou la compétition pour l'espace semblent jouer un rôle tout aussi important. Ces relations non-trophiques sont pourtant rarement prises en compte dans les études portant sur les réseaux écologiques.
Avec l'aide des scientifiques chiliens du Center for Marine Conservation et du Center for Applied Ecology and Sustainability, qui analysent depuis plusieurs décennies les interactions entre les espèces qui peuplent la côte du centre du Chili, des chercheurs français et américains sont parvenus à visualiser pour la première fois un réseau écologique dans toute sa complexité. "En traitant l'importante masse de données collectée par nos collègues chiliens à l'aide de puissants outils de modélisation statistique des réseaux, nous avons pu dresser une cartographie précise des relations s'établissant entre les 106 espèces qui peuplent cette zone intertidale", détaille Sonia Kéfi, chercheuse en écologie à l'Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier et cosignataire de l'article.
Les scientifiques ont ainsi constaté que les interactions non-trophiques comme la compétition pour l'espace ou la création d'habitats étaient deux fois plus nombreuses que celles correspondant à la consommation directe d'autres organismes. L'équipe a ensuite réparti les 106 espèces impliquées dans ces interactions en différents groupes au sein desquels les espèces sont très proches sur le plan taxonomique. Chacun d'eux rassemblait des organismes entretenant le même genre de relations avec les autres êtres vivants de la zone de balancement des marées.
A partir de cette représentation simplifiée du fonctionnement de l'écosystème, les chercheurs ont élaboré un système dynamique simulant l'évolution de sa biomasse totale et de sa biodiversité en fonction de l'organisation initiale de ce réseau d'interactions. "Lorsque nous introduisions de l'aléatoire dans la structure du réseau, nous observions à chaque fois une diminution de ces deux variables au cours du temps, détaille Sonia Kéfi. La structuration observée dans la nature conduisait quant à elle au maintien de la biodiversité et à une biomasse totale élevée."
Les résultats de cette étude mettent ainsi en avant l'importance de la complexité des relations entre les espèces qui composent une communauté écologique. A l'avenir, ce genre de travaux devrait aider à mieux comprendre la réaction des écosystèmes face à des perturbations comme le changement climatique ou l'exploitation, par l'Homme, des ressources naturelles.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net, Vie et Terre, Posté par Isabelle, Lundi 19/12/2016,*qui concerne la nutrition des organes et des tissus -

[ complémentarité ] [ biotope ]

data élagage

IA : Cette technique oubliée du 18e siècle rend le Deep Learning inutile

Et si le deep learning devenait inutile au développement de l’intelligence artificielle ? Cette technique oubliée du 18e siècle pourrait le remplacer.

Jusqu’à maintenant, le deep learning ou l’apprentissage profond est présenté comme un processus essentiel au développement de l’intelligence artificielle. Il consiste à entraîner les grands modèles de langage (LLM) avec un énorme volume de données. Mais des chercheurs finlandais avancent que le deep learning pourrait devenir inutile.

Ces chercheurs font partie d’une équipe de l’université de Jyväskylä qui effectue des travaux sur les techniques de développement de l’intelligence artificielle. Ils ont publié le mois dernier, dans la revue Neurocomputing, un papier intéressant sur une ancienne méthode mathématique du 18e siècle.

Cette technique est plus simple et plus performante que l’apprentissage profond, défendent les auteurs dans leur papier. Notons que cette conclusion constitue l’aboutissement de six années de recherche.

Il faut que le deep learning devienne inutile…

Le deep learning s’apparente aux techniques d’intelligence artificielle exploitant massivement des données et des ressources informatiques. Celles-ci servent à entraîner des réseaux neuronaux pour avoir des LLM. Rappelons que ces derniers se trouvent au cœur des IA génératives comme le populaire Chat-GPT.

Mais il ne faut pas croire que l’apprentissage profond est infaillible. Le volume des données à traiter en fait une méthode complexe et souvent sujette à des erreurs. Cela impacte significativement les performances des modèles génératifs obtenus.

En effet, la complexité du deep learning se retrouve dans la structure d’un LLM (large miodèle de langage). Cela peut instaurer une boîte noire sur le mécanisme du modèle IA. Dans la mesure où son fonctionnement n’est pas maîtrisé, les performances ne seront pas au rendez-vous. L’opacité du mécanisme IA peut même exposer à des risques.

Des modèles IA performants sans deep learning

L’équipe de l’université de Jyväskylä travaille ainsi depuis six ans sur l’amélioration des procédés d’apprentissage profond. Leurs travaux consistaient notamment à explorer la piste de la réduction des données. L’objectif est de trouver un moyen pratique pour alimenter les LLM sans pour autant les noyer de données.

Les auteurs de la recherche pensent avoir trouvé la solution dans les applications linéaire et non-linéaire. Il s’agit d’un concept mathématique dont le perfectionnement a eu lieu du 17e au 18e siècle. Celui-ci s’appuie principalement sur la combinaison des fonctions et des équations différentielles.

Les applications linéaire et non-linéaire permettent ainsi de générer un nouvel ordre de modèles de langage. Il en résulte des LLM avec une structure beaucoup moins complexe. Par ailleurs, son fonctionnement ne requiert pas un énorme volume de données. Cela n’a pourtant aucun impact négatif sur la performance.

Les mathématiques du 18e siècle pour moderniser l’IA…

L’importance de l’intelligence artificielle dans la technologie moderne augmente rapidement. La compréhension et la vraie maîtrise des grands modèles de langage deviennent indispensables. Les chercheurs finlandais pensent que leur nouvelle méthode peut résoudre certains problèmes en lien avec le développement de l’intelligence artificielle.

En effet, plus le développement de l’IA sera simple et transparent, il sera davantage facile d’envisager son utilisation éthique. L’accent est également mis sur la dimension écologique du nouveau procédé. Des LLM plus simples requièrent beaucoup moins de ressources informatiques et sont moins énergivores.

Néanmoins, les chercheurs craignent le scepticisme des actuels principaux acteurs de l’IA. "Le deep learning occupe une place si importante dans la recherche, le développement de l’intelligence artificielle (…) Même si la science progresse, la communauté elle-même peut se montrer réticente au changement", explique l’un des auteurs de la recherche.

Auteur: Internet

Info: https://www.lebigdata.fr/, Magloire 12 octobre 2023

[ limitation de la force brute ] [ vectorisation sémantique ] [ émondage taxonomique ]

hexapodes

Les termites sont des insectes appartenant au sous-ordre des isoptères. Ils ont une tête bulbeuse dépourvue d’yeux et un corps en forme de goutte d’eau qui est souvent translucide, laissant voir un entrelacs d’entrailles et de matière végétale en cours de digestion. Ce sont des organismes eusociaux – l’eusocialité est le mode d’organisation animale le plus évolué et se caractérise par une division du travail de reproduction entre castes fertiles et castes stériles, ainsi que par une coopération dans les soins apportés aux jeunes. Jusqu’en 2007, les isoptères étaient considérés comme un ordre à part entière. Mais des études phylogénétiques ont établi que, en dépit des apparences, les termites sont un genre de blatte, et les isoptères ont donc été classés dans l’ordre des blattoptères. Cette rétrogradation n’a pas servi la cause des termites, qui souffrent déjà de la comparaison avec d’autres insectes eusociaux : ils n’ont pas le charisme des abeilles et ont droit à moins d’égards que les fourmis, dont on admire le culte du travail et la capacité à porter de lourdes charges. Les termites ont aussi la réputation d’être des insectes destructeurs. On estime qu’aux États-Unis ils occasionnent chaque année 1,5 à 20 milliards de dollars de dégâts dans les bâtiments. Il leur arrive même de s’en prendre directement à l’argent : dans une banque indienne, en 2011, des termites ont dévoré 10 millions de roupies en billets, et deux ans plus tard, en Chine, ils ont rogné les économies d’une vieille dame qui conservait dans un tiroir 400 000 yuans enveloppés dans du plastique. On attribue à Mastotermes darwiniensis – l’espèce la plus primitive et de plus grande taille, et la plus proche de la blatte xylophage, à partir de laquelle on pense que les termites ont évolué – des exploits spectaculaires, comme la destruction complète d’une maison dont le propriétaire s’était absenté deux semaines. On devrait admirer les termites En réalité, seules 28 des quelque 2 600 espèces répertoriées de termites sont des nuisibles invasifs (si elles l’étaient toutes, nous serions dans de sales draps : les termites sont dix fois plus nombreux que les humains). Qui plus est, les termites non invasifs jouent un rôle écologique essentiel dans l’irrigation, la prévention de la sécheresse et l’enrichissement des sols. Ils pourraient également avoir été une source d’alimentation majeure pour nos ancêtres australopithèques. [...] À défaut d’aimer les termites, on devrait les admirer. Les termitières figurent parmi les plus grandes structures bâties par des animaux non humains. Elles peuvent atteindre 10 mètres de haut, ce qui, comparé à la taille minuscule de l’insecte, équivaudrait pour nous à un immeuble deux fois plus haut que la Burj Khalifa de Dubai, qui fait 828 mètres. Les termitières sont des constructions magnifiques, à la Gaudí, avec leurs tours crénelées dans les teintes brunes, orangées et rouges. L'intérieur d’une termitière est un entrelacs complexe de tunnels et de couloirs, de chambres, de galeries et d’arches disposées en étoile et d’escaliers en colimaçon. Pour construire une termitière, il faut de grandes quantités de terre et d’eau : en l’espace d’une année, 5 kilos de termites transportent quelque 165 kilos de terre (sous forme de boulettes) et 15 000 litres d’eau (qu’ils aspirent dans leur corps). Et tout cela non pas pour se fabriquer un habitat – la colonie vit dans un nid à 1 ou 2 mètres sous la termitière – mais pour respirer. Une colonie, qui peut rassembler 1 million d’individus, possède en effet le même métabolisme qu’une vache de 400 kilos, et, comme les bovins et les humains, les termites inspirent de l’oxygène et rejettent du gaz carbonique. (anhydride carbonique)

Auteur: Srinivasan Amia

Info: https://www.books.fr/termites-modele-robots-armes/

[ bienfaits-méfaits ] [ idées reçues ] [ coopération animale ]

greenwashing

J'ai travaillé dans la chimie végétale, la chimie "verte". Et là, il faut que je vous explique le principe de la matière "biosourcée" selon ses promoteurs dans l'industrie. Tous les industriels de la chimie veulent remplacer la matière fossile (issue du pétrole) par de la matière biosourcée (issue des plantes). Pourtant, le produit final est le même. Même chimiquement. Par exemple, les fabricants de plastifiant ne peuvent pas distinguer le plastifiant biosourcé du plastifiant fossile une fois produit, ils les mélangent et garantissent un label selon le pourcentage de matière biosourcée qui est rentré dans le mélange. Pourtant l'usage est le même, le camion qui roule au biodiesel pollue pareil, etc... Mais le CO2 rejeté lors de l'usage ou de la destruction est censé avoir été compensé par l'absorption du CO2 par la plante lors de sa croissance. Autrement dit, le camion roule au biodiesel, consomme pareil, pollue pareil, émet des particules, du soufre, du CO2, mais au lieu de sortir du pétrole du sol pour le produire, on a fait pousser du colza, alors on peut dire que le CO2 émis est compensé par le CO2 absorbé.



Première objection, à partir du moment où l'on a fait pousser du colza et qu'on en a tiré de l'huile, on pourrait utiliser cette huile autrement que pour faire du carburant et ainsi ne pas rejeter de CO2 du tout. Par exemple de l'huile alimentaire.



Deuxième objection, il faudrait voir ce qu'il y avait avant ce champ de colza qui sert à faire du biodiesel. S'il y avait un champ de colza alimentaire, alors on n'absorbe pas plus de CO2 qu'avant, seulement on en émet davantage en brûlant le carburant au lieu de consommer l'huile comme aliment. S'il y avait une prairie avec des fleurs et des arbustes, il n'est pas dit que notre champ de colza absorbe davantage de CO2. S'il y avait une forêt, alors là c'est certain on absorbe beaucoup moins de CO2 en y mettant du colza à la place. S'il y avait un parking de supermarché, alors là d'accord. Mais entre nous ça m'étonnerait que ce cas de figure existe.



C'est ça qu'on appelle décarboner. Et toute la promesse du biosourcé repose sur ce calcul illusoire (voir de profonde mauvaise foi de la part des industriels). Même pour le kérosène des avions. En fait, l'industrie exploite l'huile végétale comme elle a exploité le pétrole, les minerais ou les animaux, de manière inconsidérée, illimitée, perpétuelle. L'industrie verte apporte ainsi son lot de désillusions. Des procédés de fabrication qui utilisent des tonnes de solvant toxique. Des procédés d'extraction qui impliques un nombre d'étapes, une quantité d'énergie, d'eau, d'équipements complètement folle. Savez-vous pourquoi on parle d'huile obtenue par première pression à froid ? Ca n'est pas un secret, c'est parce qu'au-delà, pour extraire le reste de l'huile des oléagineux, on extrait au solvant (par exemple à l'hexane, un solvant inflammable et toxique). On lave la poudre de tourteaux (de soja par exemple) avec le solvant, l'huile se transfère dans le solvant, on sépare les tourteaux de la solution, on évapore ensuite le tout en chauffant et à la fin il reste de l'huile avec un taux résiduel de solvant qu'on juge acceptable, et que l'on contrôle bien sûr. Et cette huile est vendue sans la mention "première pression à froid". Les labels, par leur absence, sont un aveu des pires pratiques industrielles. "Sans dioxyde de titane" dans le dentifrice, "sans paraben" dans les crèmes. Sans poison, quoi. Merci, trop aimable ! A chaque nouvelle allégation, ils avouent leur mensonge précédent (voir Bodinat à propos de la pub).

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

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

[ écologie ] [ fausses solutions ] [ omissions ] [ décarbonation ]

compétition évolutionniste

Le grand paradoxe des êtres vivants : l’hypothèse de la reine rouge

Cette célèbre théorie tient son nom d’" Alice au pays des merveilles " et explique pourquoi nous sommes condamnés à sans cesse évoluer.

( Image : Selon la théorie de la reine rouge, la majeure partie de la biodiversité actuelle est donc le résultat de " processus coévolutifs ", c'est-à-dire des interactions entre les vivants.)

Selon la théorie de la reine rouge, l'humanité marche sur un gigantesque tapis roulant : pour faire du sur-place, il faut déjà marcher ; et, pour avancer, il faut accélérer. Impossible d'arrêter notre progrès technologique. Ce phénomène de l'évolution naturelle révèle le grand paradoxe des êtres vivants.

Cette hypothèse sort tout droit de l'esprit du très célèbre et sulfureux biologiste américain Leigh Van Valen, de l'université de Chicago. Connu pour avoir nommé 20 mammifères fossiles qu'il a découverts d'après des personnages de la fiction de J. R. R. Tolkien Le Seigneur des anneaux, il doit surtout sa célébrité à son hypothèse célèbre, parmi l'une des plus citées dans la littérature de l'évolution : l'hypothèse de la reine rouge.

Une course aux armements

Pour comprendre cette théorie, prenons l'exemple de la gazelle et du léopard. Le guépard, au début de son évolution, fait la taille d'un chat domestique et n'est pas particulièrement rapide. La gazelle, de son côté, n'est pas balèze non plus. Évidemment, la gazelle est chassée par le guépard. À chaque génération, pour protéger ses gènes et sa dépendance, les petits de la gazelle sont sélectionnés pour leur capacité à éviter d'être chassés. C'est la sélection naturelle qui récompense les gazelles qui courent le plus vite.

Mais, en parallèle, le guépard doit lui aussi continuer à manger. Donc, à chaque génération, ce sont aussi ceux qui courent le plus vite qui sont favorisés. Cette cohabitation sur la Terre entre la proie et le prédateur produit un effet permanent d'escalade. Le premier qui arrête de gagner en vitesse disparaît.

Le mieux qu’une espèce peut faire pour survivre est de répondre sans cesse aux adaptations d’un adversaire.

Selon la théorie de la reine rouge, la majeure partie de la biodiversité actuelle est donc le résultat de " processus coévolutifs ", c'est-à-dire des interactions entre les vivants. En se basant sur l'étude des fossiles, Leigh Van Valen affirme que la durée d'existence d'une espèce ne dit rien sur ses chances de disparaître. Pour lui, l'évolution est une " surenchère des armements ". Le mieux qu'une espèce peut faire pour survivre est de répondre sans cesse aux adaptations d'un adversaire.

Nous sommes obligés de courir pour rester au même endroit

Le nom de cette hypothèse est tiré directement du livre de Lewis Caroll De l'autre côté du miroir, le deuxième volet d'Alice au pays des merveilles. C'est une référence à un passage dans le récit où Alice est en train de marcher avec la reine rouge. Malgré des heures de marche, elles stagnent au même endroit. Face à l'interrogation d'Alice, la reine lui répond : " Ici, vois-tu, on est obligés de courir tant qu'on peut pour rester au même endroit. Si on veut aller ailleurs, il faut courir au moins deux fois plus vite que ça ! "

Ce modèle d'évolution s'applique à beaucoup de domaines. Comme le raconte la théorie de la reine rouge, l'humanité, elle aussi, est condamnée à toujours avancer. " Nous aurions bien aimé, peut-être, à un moment de notre histoire, ralentir pour ne pas dévaster notre environnement et ne pas nous trouver dans une situation à risque d'effondrement. Mais nous ne le pouvons pas ", explique l'écologiste et chercheur au CNRS Vincent Mignerot dans une conférence sur le " syndrome de la reine rouge " à l'université Bretagne-Sud. Nous serions comme bloqués dans un escalator interminable.





 

Auteur: Internet

Info: https://www.lepoint.fr/ -  Joseph Le Corre, 2 avril 2024

[ co-évolutions ]

neuro psychologie

Pourquoi notre cerveau nous pousse à détruire la planète et comment l’en empêcher.
A l’instar de "Biologie du Pouvoir" et de "La Nouvelle Grille", "Le Bug Humain" a pour ambition de trouver dans le fonctionnement même de notre cerveau des mécanismes qui expliquent nos comportements et nos choix à l’échelle individuelle et sociale et en quoi ces mêmes mécanismes sont responsables de notre déni devant la catastrophe écologique qui arrive à grands pas.
Mais contrairement à ses deux prédécesseurs, Le Bug Humain ne s’avance pas jusqu’à proposer une solution politique claire. Une frilosité que l’on regrettera.

Le constat est édifiant : L’humanité vit largement au dessus de ses moyens et ne semble pas prendre la réelle mesure des conséquences d’une telle surconsommation. A qui la faute ? Au striatum. Cette partie de notre cerveau a pour rôle de récompenser en dopamine des comportements qui favorisent la survie et la diffusion du patrimoine génétique : Se nourrir, avoir des relations sexuelles, le goût du moindre effort, l’utilité ou rang social et l’information. Si ces fonctions du striatum ont permises à l’Homo Sapiens de survivre et de croitre dans un environnement hostile et de rareté, il n’est plus adapté à nos sociétés d’abondance sécurisées. Il devient même dangereux quand il est confronté à des technologies telles que les réseaux sociaux. Car lorsque l’on publie ses photos de vacance sur Facebook ou qu’on se fend d’une réplique cinglante sur Twitter, nous donnons de l’importance aux likes et autres retweets qui vont répondre à la fois à notre besoin de reconnaissance sociale et à notre attirance vers le moindre effort puisque nous n’avons plus besoin d’agir en société ou au travail mais à cliquer sur quelques icônes pour nous situer socialement :

"Si vous obtenez moins de likes que ce que vous attendiez après avoir modifié votre profil, votre striatum s’éteint et votre estime de soi chute; si vous obtenez plus de likes que vous ne le prévoyiez, ce même striatum produit de violentes décharges de dopamine qui vous apporte une bouffée de bien-être. Cela se traduit par une mise à jour de votre estime de soi au sien de vos archives personnelles, lesquelles sont tenues par une zone de votre cerveau localisée deux centimètres en retrait de votre front. Cette zone cérébrale appelée cortex préfrontal ventromédian va en tirer des conclusions sur ce que vous valez à vos propres yeux. Si vous venez d’obtenir une récompense, [il] fait monter d’un cran votre estime de soi. Si vous avez reçu une punition, il la revoit à la baisse. Tout part de ce principe interne de recherche d’approbation par le striatum, une partie de nous-même qui nous enjoint constamment de faire face au jugement d’autrui, en quête de reconnaissance."

Pour autant, Le Bug Humain ne nous livre pas un déterminisme simpliste qui ferait du striatum tel qu’il est décrit le seul facteur déterminant de tous nos comportements. En prenant l’exemple de la prédominance des comportements altruistes chez les femmes par rapport aux hommes, Bohler illustre le concept de "conditionnement opérant". Si les femmes voient leurs comportements altruistes mieux récompensés par leur striatum c’est parce qu’elles ont appris à être altruistes. On leur a signifié dès leur plus jeune âge que le partage était une bonne chose. Le conditionnement socioculturel peut donc, dans une certaine mesure, orienter le système de récompense de notre cerveau.

S’il manque de témérité politique, Le Bug Humain a tout de même le mérite de vulgariser efficacement certaines connaissances et de nous alerter sur des problèmes intrinsèquement liés aux réseaux sociaux, au pouvoir et sur notre capacité à prendre conscience des conséquences de notre activité sur Terre tout en évitant les travers des déterminismes simplistes, qu’ils soient uniquement génétiques ou uniquement socioculturels.

Auteur: Internet

Info: A propos de Le Bug Humain de Sébastien Bohler (2019), Posted https://refractairejournal.noblogs.org 27/02/2019 by REFRACTAIRE

[ humains virus terrestres ] [ récompense ] [ motivation ]

bio-technologie

Mi-animal, mi-machine, le "xénobot" est le premier robot vivant
Il s'agit d'un organisme quadrupède manufacturé par l'Homme avec des cellules souches de grenouille. Il est un tout petit peu plus petit qu'une tête d'épingle avec son diamètre de 650 à 750 microns.
Le xénobot est un organisme vivant programmable: il a été assemblé avec des cellules souches de peau et de muscles de cœur de grenouille. Une première scientifique réalisée par des chercheurs des universités américaines du Vermont et de Tufts.
"Ce sont de nouvelles machines vivantes", explique Joshua Bongard, l'un des coauteurs de l'étude publiée par PNAS, le journal de l'Académie américaine des Sciences, le 13 janvier. "Ce n'est ni un robot traditionnel, ni une espèce connue d'animal. C'est une nouvelle classe d'artéfact: un organisme vivant, programmable", selon la description de cet informaticien et expert en robotique de l'Université du Vermont.

(Illustration : grenouille Xénope lisse. Les cellules souches de peau et de cœur d'embryons de cette grenouille ont servis à la fabrication du xénobot, le premier robot vivant. Qui s'appelle donc xénobot, du nom de la grenouille Xenopus laevis, dont les cellules embryonnaires ont été utilisées pour le fabriquer.)

"Génomiquement, ce sont des grenouilles", indique Michael Levin, coauteur de l'étude et directeur du Centre de biologie régénérative et développementale à l'Université de Tufts. "C'est à 100% de l'ADN de grenouille, mais ce ne sont pas des grenouilles". Un peu comme un livre est fait de bois, mais n'est pas un arbre...

La taille du xénobot ne dépasse pas le millimètre de large: il est légèrement plus petit qu'une tête d'épingle avec son diamètre de 650 à 750 microns.

Ses cellules vont exécuter des fonctions différentes de celles qu'elles accompliraient naturellement. Les tissus vivants ont été récoltés et incubés; ensuite les chercheurs les ont assemblés en un corps optimal conçu par des modèles informatiques. L'intelligence artificielle sélectionnait les formes les plus réussies et les plus aptes.

(illustration : Les xénobots calculés par ordinateur - in silico - et réalisés avec des cellules embryonnaires -in vivo.
On voit des petits blocs cubiques de chair, briques structurelles différentes - en rouge, contractables; en vert, passives - qui sont fournies à un algorithme d'évolution. Celui-ci définit un modèle optimal pour l'organisme vivant manufacturé, tout à droite de l'image.
Un résultat comportemental – ici, la maximisation du déplacement – et des briques structurelles différentes - en rouge, contractables; en vert, passives - sont fournies à un algorithme d'évolution. Celui-ci définit un modèle optimal pour l'organisme vivant manufacturé. On voit un gros plan flou à droite de l'image.)

De petits organismes autonomes
L'organisme a réussi à "évoluer" du stade d'amas de cellules souches à celui d'un assemblage bougeant grâce aux pulsations envoyées par les cellules du tissu musculaire cardiaque... ce qui leur a permis de se déplacer pendant plusieurs semaines dans de l'eau, sans avoir besoin de nutriments additionnels.

Ces petits êtres d'un genre nouveau ont été capable de se réparer – se soigner! – tous seuls après avoir été coupés en deux par les scientifiques: "Ils se recousaient et continuaient de fonctionner", remarque Joshua Bongard.

Ces créatures peuvent aussi se diriger vers une cible, ce qui pourrait être très utile dans le domaine de la santé: un xénobot pourrait par exemple administrer des médicaments dans le corps humain, à un endroit prédéterminé. Ou s'occuper d'une artère bouchée.

Des tests ont montré qu'un groupe de xénobots arrivait à se déplacer en cercle, en poussant des pastilles vers un lieu central, de manière spontanée et collective.

De la peau morte
Les applications futures de ces robots vivants peuvent être nombreuses, selon les chercheurs: ils imaginent par exemple qu'ils pourront assembler les microplastiques qui polluent les océans, afin de les nettoyer.

"Ces xénobots sont complètement biodégradables", affirme Joshua Bongard, "Lorsqu'ils ont terminé leur travail après sept jours, ce ne sont plus que des cellules de peau morte".

Une forme de vie étonnante, entièrement nouvelle, qui disparaît presque sans laisser de traces.

Auteur: Jaquet Stéphanie

Info: https://www.rts.ch/info/sciences-tech/technologies. 16 janvier 2020

[ écologie ]

homme-animal

Les dauphins ne dorment que d’un oeil
Les dauphins ont développé un remarquable mécanisme d’adaptation au milieu océanique qui leur permet de ne faire "dormir" qu’une moitié de leur cerveau à la fois.
"Chez le dauphin, la respiration est un acte volontaire, et non réflexe, comme chez l’homme (un dauphin anesthésié meurt).
Pour arriver ainsi à "dormir tout en restant éveillé", le dauphin "éteint" un de ses hémisphères cérébraux, tandis que l’autre moitié du cerveau assure le contrôle des fonctions vitales et, en premier lieu, la respiration, explique Jon Kershaw, responsable animalier au parc Marineland, à Antibes.
Durant ces périodes de sommeil dit "unihémisphérique", le métabolisme se ralentit et le cétacé ne bouge quasiment plus. les dauphins endormis peuvent ainsi être aperçus, flottants à la surface, un oeil ouvert et une nageoire qui dépasse de l’eau. Ensuite, ils changent de côté, "déconnectent" l’autre moitié de leur cerveau et ferment l’autre oeil.
Le "demi-cerveau" éveillé peut ainsi assurer la position idéale du corps pour se maintenir en surface et contrôler l’ouverture/fermeture de l’évent.
Ce "sommeil unilatéral" a pu être établi en laboratoire. Les chercheurs ont pu mesurer des ondes cérébrales lentes sur l’hémisphère "endormi", tandis que l’autre restait éveillé (ondes rapides). Vingt minutes plus tard, le schéma s’inversait.
Les dauphins dorment environ huit heures par jour de cette façon, par tranches de quelques minutes à deux heures. "En fait, on ne sait pas vraiment s’ils dorment ou s’ils se reposent tout simplement car dès qu’on arrive, les dauphins se réveillent d’un coup, pas comme les otaries qui émergent plus difficilement", souligne Jon Kershaw.
En captivité, les soigneurs du Marineland peuvent observer ces phases de demi-sommeil, notamment lors des périodes de surveillance de nuit lorsqu’un bébé est né chez les dauphins Tursiops du parc. "On les voit doucement dériver à la surface du bassin, surtout entre deux heures et cinq heures du matin", poursuit le responsable.
Une récente étude de neurobiologistes de l’université de Californie (UCLA) a montré que les jeunes dauphins, eux, restent éveillés 24 heures sur 24 durant leurs premières semaines. Les mères surveillent en continu les petits et ne dorment donc pas non plus. Un constat qui va à l’encontre des théories admises jusqu’à ce jour sur le sommeil et le développement des mammifères qui sont de gros dormeurs à la naissance.
Il faudra plusieurs mois pour que le bébé dauphin adopte le rythme de vie normal des cétacés, soit cinq à huit heures de sommeil par jour, et que la maman insomniaque puisse enfin s’accorder quelques moments de repos.
Cette adaptation écologique des mammifères marins est remarquable. L'évolution a dû choisir entre le dilemme de rester éveillé pour respirer ou de mourir en dormant. Chez la baleine globicéphale, certains dauphins d'eau douce ou de milieu marin et chez un sirénien (dugong), le sommeil est unilatéral. L'EEG d'un hémisphère présente des ondes lentes alors que l'oeil controlatéral est fermé, tandis que l'EEG de l'autre hémisphère présente une activité rapide caractéristique (et que l'oeil controlatéral est ouvert). En général, un épisode de sommeil unilatéral dure 20 à 30 minutes et vice versa. Ces animaux peuvent ainsi contrôler leur respiration avec l'hémisphère éveillé. Bien qu'ils présentent des signes de sommeil unilatéraux évidents au point de vue EEG, les dauphins peuvent continuer à nager et ils n'arrêtent jamais leurs mouvements.
Il n'a pas été possible de prouver l'existence de sommeil paradoxal chez les dauphins. Cependant, on peut se demander si des périodes de sommeil paradoxal unilatérales ne pourraient pas coexister avec un éveil controlatéral car les autres signes spécifiques du sommeil paradoxal pourraient ne pas apparaître chez ces animaux qui n'ont pas de mouvements oculaires. L'absence possible de sommeil paradoxal chez les cétacé représente une des énigmes les plus importantes de la phylogenèse du sommeil. Il ne semble pas que cela soit dû à la niche écologique où vit le dauphin puisque le sommeil paradoxal peut être présent chez certains phoques quand ils dorment, non seulement à terre mais aussi dans l'eau.

Auteur: Internet

Info:

[ assoupis ] [ songes ]

végétaux

Selon une nouvelle étude, les plantes peuvent réellement "écouter" ce qui se passe autour d’elles, notamment entendre le bourdonnement des abeilles et produire un nectar plus sucré en réponse, pour attirer les insectes volants. Et les fleurs sont littéralement leurs "oreilles".

Sur la base d’observations effectuées sur des primevères du soir (Oenothera drummondii), l’équipe responsable de la nouvelle étude, a découvert qu’en quelques minutes à peine après avoir détecté les ondes sonores des ailes d’abeilles voisines à travers les pétales de fleurs, la concentration de sucre dans le nectar de la plante avait augmenté de 20%. De plus, les fleurs semblaient même capables d’ignorer certains bruits de fond nuisants, tel que le vent.

Selon les scientifiques, cette capacité pourrait bien conférer à certaines plantes un avantage évolutif, en maximisant de ce fait leurs chances de disséminer le pollen. "Nos résultats montrent pour la toute première fois que les plantes peuvent réagir rapidement aux sons des pollinisateurs d’une manière écologiquement pertinente", écrivent les chercheurs, de l’Université de Tel-Aviv en Israël.

Ils ont alors effectué des expériences en se basant sur l’hypothèse suivante : les plantes peuvent effectivement capter les vibrations provoquées par les ondes sonores, ce qui pourrait en partie expliquer la raison pour laquelle les fleurs de nombreuses plantes ont la forme d’une cuvette (cela leur permettrait donc de mieux capturer les sons).

Au cours de plusieurs expériences impliquant plus de 650 fleurs d’onagre, la production de nectar a été mesurée en réponse au silence, en réponse à un son à trois niveaux de fréquence, ainsi qu’à l’enregistrement du bourdonnement des abeilles.

L’enregistrement du bourdonnement des abeilles, ainsi que les sons de basse fréquence (qui correspondaient étroitement à l’enregistrement des abeilles), ont suffi pour provoquer la modification de la composition du nectar, et cela en trois minutes seulement. Par contre, le silence et les sons de haute et moyenne fréquence n’ont eu aucun effet sur les plantes.

L’équipe a également tenté ces expériences avec des plantes dont certains pétales avaient été enlevés. Résultat : aucun changement dans la production de nectar n’a été notée, indiquant ainsi que ce sont bien les fleurs qui font office "d’oreilles" !

Ces tests de laboratoire ont été complétés par des observations effectuées sur des fleurs à l’état sauvage. "Les plantes ont beaucoup d’interactions avec les animaux, et les animaux font et entendent des bruits", a déclaré l’un des membres de l’équipe, Lilach Hadany. "Il serait inadapté pour les plantes de ne pas utiliser le son pour la communication. Nous avons essayé de faire des prédictions claires pour tester cela et avons été assez surpris lorsque cela a fonctionné", a ajouté Hadany.

Pour les plantes, produire un nectar plus sucré pourrait avoir comme conséquence que l’abeille reste sur la fleur plus longtemps (et se nourrisse plus longtemps de ladite fleur), ce qui augmenterait ses chances de récolter du pollen. Et pour la plante, les chances de voir d’autres insectes revenir sur les fleurs de la même espèce à l’avenir, sont également plus nombreuses. Il faut cependant que cette poussée de douceur sucrée soit parfaitement synchronisée, pour que les fleurs en vaillent la peine et que les abeilles s’y arrêtent. C’est exactement ce qui semble se produire.

À l’heure actuelle, le travail des chercheurs n’a pas encore été revu par des pairs, et nous ne savons pas exactement comment les vibrations sont décodées par les plantes. Nous ne savons pas non plus comment ces vibrations sont devenues un élément déclencheur de la production de nectar plus sucré. Mais, dans tous les cas, il s’agit d’un premier pas pour le moins intriguant dans le domaine des études concernant la compréhension des plantes et de leurs réactions face aux sons qui les entourent. "Certaines personnes peuvent se demander comment font les plantes pour entendre, ou sentir ? J’aimerais que les gens comprennent que l’audition n’est pas seulement pour les oreilles", explique Marine Veits, une des auteures de l’étude.

Quant à la suite, les chercheurs souhaitent comprendre comment les plantes réagissent à d’autres sons et à d’autres animaux (y compris à l’Homme).

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com. 21 janv. 2019. Sources : bioRxiv, National Geographic

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coûts cachés

Depuis trente ans, l’industrie électronique pille notre eau, qu’il neige, qu’il pleuve ou qu’on crève de chaud. En 2019, le site crollois de STMicroelectronics en a englouti 3,5 millions de mètres cubes. Depuis, il a agrandi sa ligne de production et lancé la nouvelle extension qui lui vaut cet été la visite de Macron. En ajoutant les voisins de Soitec et de Memscap, la "Silicon Valley française" exige 6 millions de mètres cubes d’eau par an, contraignant les collectivités à multiplier les infrastructures. Le pillage va s’accroître, puisque Macron annonce qu’on va produire "quatre fois plus" d’ici 2030. Le schéma d’aménagement et de gestion des eaux (Sage) adopté en 2018 annonce à cette échéance une hausse de 30 à 44 % des prélèvements destinés à Bernin et Crolles.

Ça ne suffit toujours pas. La "transition numérique et écologique" réclame son volume d’eau. Le 25 novembre 2021, la société a donc déposé une demande en préfecture pour créer deux forages dans la nappe de l’Isère cette fois, à l’aplomb de son site de Crolles, pour "sécuriser ses ressources en eau ; (…) maintenir le bon fonctionnement de ses ateliers de fabrication, et (…) poursuivre le développement de son activité́ au sein de son établissement de Crolles". La demande mentionne des besoins particuliers "lors des épisodes estivaux qui nécessitent la mise en service d’installations de réfrigération des ateliers très consommatrices d’eau".

Autorisation accordée sans difficulté par la Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement (Dreal) le 19 mars 2022. Tandis que les fontaines publiques n’abreuvent plus personne, STMicroelectronics fore à plus de 20 mètres de profondeur pour pomper, "dans les eaux souterraines, y compris dans les nappes d’accompagnement de cours d’eau", 2,6 millions de mètres cubes d’eau supplémentaires par an, soit 300 m3 par heure.

Vingt ans et des canicules plus tard, Jean-François Clappaz, le vice-président à l’économie de la communauté de communes du Grésivaudan adresse cette demande inouïe à Macron : frapper le site de micro-électronique d’extra-territorialité pour l’exonérer de la règle du "zéro artificialisation nette" prévue dans la loi sur le climat. Objectif de cet élu incivique :

Faire en sorte qu’il (NdA : le site) ne soit pas impacté dans son évolution future par les mètres carrés indispensables à l’extension du site (sic) (…) Un investissement de 5,7 milliards d’euros nécessite que la loi s’adapte aux contraintes que l’on aura. Sinon, il ne pourra pas se réaliser, que ce soit pour ST et le ruisseau du Craponoz à côté, ou Soitec.

Le techno-gratin trahit en toute désinvolture ses habitudes d’arrangements administrativopolitiques. Il nous revient ce rapport de visite de la Drire, (Direction régionale de l'industrie, de la recherche et de l'environnement) en mars 2003, à propos des fumées polluantes de l’usine de Crolles :

La société STMicroelectronics (…) souhaite que les normes fixées en NOx par l'arrêté préfectoral du 08.10.01 soient revues compte tenu des difficultés à respecter la norme fixée (100 mg/Nm3)." Et donc, "les valeurs limite d'émission en NOx peuvent être fixées à 120 mg/Nm(gaz naturel) et 200 mg/Nm3 (FOD)."

[...]

Macron, Breton, les technocrates européens et français, imposent l’accélération à marche forcée de la production/destruction. En 2030, l’Europe produira peut-être deux fois plus de semiconducteurs. STMicroelectronics fournira toujours plus de puces aux Smartiens incapables de survivre sans connexion. En 2030, selon la géographe Magali Reghezza-Zitt, membre du Haut conseil pour le climat, Grenoble subira 37 jours de canicule. A cette échéance, le schéma d’aménagement et de gestion des eaux prévoit la fonte de la moitié des petits et des moyens glaciers qui alimentent la Romanche, le Drac et leurs nappes alluviales [...].

Comme dit Martial Saddier, le président haut-savoyard du comité de bassin RhôneMéditerranée (tout le bassin étant alimenté par les glaciers) : "aujourd’hui, on mange le capital". Qu’importe. En 2030, STMicroelectronics fera comme son concurrent taïwanais TSMC, qui engloutit 156 000 tonnes d’eau par jour : se faisant livrer par camions citernes lors des périodes de sécheresse.

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

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

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