non-voyant

Si l'intelligence de l'aveugle n'est pas amoindrie par son infirmité, sa capacité d'agir est grandement diminuée. L'homme est essentiellement un visuel. Lui ôter la vue, c'est le priver de son principal instrument d'action. Un chien qui devient aveugle continue à mener sa vie normale. Son odorat et son ouïe suffisent à ses besognes ordinaires. La cécité n'est pas rare dans l'espèce canine. Nous en avons tous connu de ces pauvres chiens vieillissants dont la vue s'éteint progressivement. A peine s'aperçoit-on de leur infirmité. Ils ne cessent point de se conduire, de chasser, de garder en bon ordre leurs moutons ou leurs vaches, de mordre au jarret ceux qui s'écartent du rang, de courir avec l'agilité que leurs muscles leur permettent encore. Il en va de même du cheval, au moins du cheval domestique qui, sans la vue, continua fort bien son service. La chauve-souris, devenue aveugle, pourvoit à sa subsistance. L'homme, parce qu'il est beaucoup moins doué que nombre de bêtes du côté de l'odorat, mais surtout parce que son activité est beaucoup plus riche et variée, est diminué et désemparé par la perte de la vue bien plus que la plupart des animaux.

Auteur: Villey Pierre Louis Joseph

Info: Le monde des aveugles: essai de psychologie

[ homme-animal ]

écrivain-sur-écrivain

Aussitôt que je m'arrête d'écrire, je me mets à lire Shakespeare, alors que mon esprit est encore grand ouvert, rouge et brûlant. À ce moment-là, il me stupéfie. Jamais je n'avais aussi bien compris son étonnante envergure, son agilité, son aisance à manier les mots que lorsque je sens qu'elle dépassent et surpassent mes propres facultés, je le vois ensuite me dépasser et accomplir des prouesses que, fut-ce dans mes plus folles envolées et au plus fort de ma concentration d'esprit, je serai bien incapable d'imaginer. Même ses pièces les moins connues, ou les pires sont écrites à une vitesse qui bat tous les records. Les mots tombent à un tel rythme qu'on arrive pas à les ramasser. Voyez par exemple "...sur un lis à peine cueilli déjà presque fané". Le choix est purement accidentel ; je suis tombée sur cela par hasard. Manifestement la souplesse de son esprit était telle qu'il pouvait polir n'importe quel train de pensée, ou bien, négligemment laisser tomber une pluie de fleurs sans même y songer. Pourquoi, après cela se donner la peine d'écrire ? C'est qu'il ne s'agit même plus d'écriture. J'irais jusqu'à dire que Shakespeare est au-delà de toute littérature, si seulement je savais ce qu'on entend par là.

Auteur: Woolf Virginia

Info: journal, 13 avril 1930

[ éloge ] [ admiration ]

femmes-hommes

Une chercheuse australienne trouve les talents inattendus du chant des phoques
SYDNEY Thu Jun 30, 9:45 AM ET (AFP) - une chercheuse australienne a montré que les mâles de deux espèces de phoques en Antarctique courtisent les compagnes potentielles en chantant des mélodies complexes. Tracey Rogers du zoo de Taronga de Sydney dit que les phoques léopard, qui peuvent croître jusqu'à trois mètres et ont des rangées de dents pointues comme des rasoir ont un côté sensible malgré leur aspect agressif. "les mâles sont comme des chanteurs d'opéra" dit-elle." ils se mettent à l'envers sous l'eau et basculent doucement dans les deux sens, chantant de manière émouvante des chansons stylisées qui portent sur de longues distances." Tracey dit que les chansons des mâles tendent vers deux catégories, un grognement réitéré mat ou une mélodie complexe qui rivalise en beauté celle des chansons de baleine à bosse et pourrait être entendue sous l'eau à 40 kilomètres (25 milles). Elle dit que quelques mâles amoureux ont chanté jusqu'à 13 heures par jour afin d'essayer de trouver une compagne, prenant des courtes pauses de deux-minute entre les chants. Alors que les phoques léopard sont les animaux solitaires et chantent pour trouver compagne à de longues distances, les phoques de Weddell qui vivent en colonies, aiment avoir une assistance. "Les espèces coloniales comme des phoques de Weddell sont plus comme des chanteurs de jazz" dit elle. "les mâles s'exécutent sur scène sous-marines dans les secteurs fréquentés par des femelles alors qu'elles se déplacent avec leur bébés sur leur terrain de chasse. "ils savent où leur public est, ils ne doivent pas s'inquiéter d'un signal sur de longues distances et ils n'ont pas besoin d'adhérer a des règles strictes. "Ainsi ils improvisent, présentant de nouveaux types de sons avec diverses rangées de vocalises. En leur monde, l'agilité, la finesse et les beaux chants sont ce qui compte.

Auteur: Fortean Times

Info:

[ mâles-femelles ] [ vus-scientifiquement ]

volatiles

Cela fait plus de quarante ans que j'observe les oiseaux et j'ai toujours du mal à expliquer la fascination qu'ils exercent sur moi. Parmi les raisons de cette fascination, je citerais leur immense variété, leur extrême beauté et leurs comportements étonnants. Ainsi, leur capacité à parcourir le monde entier au cours de la migration et à s'adapter à tous les milieux, y compris les déserts arides, le grand large ou même la calotte glaciaire de l'Antarctique excite l'imagination.

Il n'est heureusement pas nécessaire de séjourner dans ces contrées éloignées pour observer quelques-uns de ces oiseaux si remarquables. La première hirondelle du printemps a survécu au long voyage aller et retour d'Europe en Afrique australe. Les bécasseaux qui se rassemblent en automne sur nos estuaires ont survolé le cercle polaire et, seul sur une falaise au printemps, le traquet motteux est peut-être en train de faire escale entre ses quartiers d'hiver au sud du Sahara et son aire de nidification au Groenland.

Les oiseaux de nos jardins sont eux aussi source d'inspiration : la grive musicienne cassant la coquille d'un escargot sur le chemin du verger, le rouge-gorge défendant avec acharnement son territoire, l'hirondelle construisant son nid de boue sous la gouttière et le superbe épervier, qui a échappé aux dégâts causés par l'utilisation des pesticides agricoles, engageant jusque dans nos jardins, avec une étonnante agilité, sa chasse aux petits oiseaux.

Le monde moderne nous isole de plus en plus de la nature, mais les oiseaux restent un lien avec la vie sauvage et, un peu comme le canari emporté au fond de la mine, ils nous renseignent sur l'état de santé de notre planète.

Après la Seconde Guerre mondiale, c'est le déclin dramatique du nombre des oiseaux de proie qui alerta le public et lui lit prendre conscience des risques encourus du fait des pesticides répandus dans la nature ; plus récemment, les fluctuations des populations d oiseaux sur les terres cultivées ont permis de reconnaître les effets sur l'environnement des nouvelles méthodes agricoles.

Mais la meilleure raison que l'on peut trouver pour observer les oiseaux reste le plaisir que l'on y prend. Il v a partout des oiseaux et ce plaisir est donc tout proche, quel que soit le heu où nous vivons. C'est un violon d'Ingres sans limites : il peut intéresser les jeunes comme les "plus très jeunes" et durer toute une vie.

Auteur: Holden Peter

Info: Voir les oiseaux, pourquoi observer les oiseaux

[ éthologie ] [ contemplation ]

culte démystifié

Flipper et juke-box sont des machines qui prolongent l’univers magique de l’enfance dans la société adulte. Ils représentent un seuil et un passage, la fin de l’enfance et le commencement de l’adolescence. Leur usage est aussi une décisive promotion sociale : il signifie l’accession au statut de consommateur. La fonction ludique investit la société Industrielle et la soumet à ses valeurs.

Cette magie n’est pas le génie de l’enfance. Bien au contraire. Elle est celle de l’idéologie néo-capitaliste qui s’incarne dans l’enfant et qui devient alors le génie de l’enfance capitaliste. Nous sommes là au cœur de la "société de consommation", du premier dressage du corps à la consommation.

On a voulu opposer la spontanéité et le naturel de l’enfant à "la société de consommation" de l’adulte. C’est le contraire qui est vrai : l’enfant s’abandonne sans aucune retenue à l’univers de la consommation, tandis que l’adulte – lorsqu’il est producteur – peut lui résister.

Quelle est la genèse de cette magie ? Comment l’enfant devient-il "innocent", "spontané" ? Comment l’idéologie de la consommation investit, dès le principe, l’enfance ?

L’explication sera proposée par une donnée anthropologique. Le corps du bébé est exclusivement fonction de consommation. Car c’est un immature. La cité reconnaît cette donnée ontologique ; le droit naturel. L’éducation consiste à redresser cette nature vouée au "principe de plaisir". Par l’apprentissage de la cité et du métier, le corps doit apprendre à se soumettre au procès de production. L’éducation politique du corps consiste à soumettre le "principe de plaisir" au principe de réalité.

Dans le système Capitaliste, ce travail ne doit pas être fait : le droit naturel doit se prolonger en irresponsabilité civique. C’est le dressage à la consommation, l’éducation de la "société de consommation" qui sera libérale, permissive, libertaire. C’est la toute-puissance du "principe de plaisir".

Les parents ne font alors que proposer l’éducation de la société industrielle sous tutelle capitaliste. Celle-ci impose l’usage coutumier de ses techniques. Un système fonctionnel qui prolonge et multiplie les pouvoirs du petit prince de la consommation. Celui-ci va jouer des objets manufacturés, utilitaires du milieu familial. Ce qui est usage fonctionnel pour les adultes devient usage ludique. Le droit naturel de l’enfant devient désinvolture d’usager. C’est l’accès au statut de consommateur.

Usage magique : il suffit d’appuyer sur un bouton. L’enfant investit ses privilèges dans l’espace familial, celui de l’équipement ménager. Et de tous les équipements (voiture, télévision, etc.) qui deviennent alors des objets de consommation. Au service du principe de plaisir, du ludique. L’enfant profite, – intégralement, lui – d’un procès de production qu’il peut – sans culpabilité encore – ignorer totalement.

C’est la magie moderne : un appareil utilisé sans connaître la nature de son fonctionnement, une fonction asservie sans soupçonner l’ordre du travail qui l’a produite. D’un rien, sans aucun effort, d’un seul souhait, d’un seul geste, surgit une consommation parfaite.

L’enfant est alors d’une totale disponibilité. A la consommation. Voyez sa manipulation de l’objet-marchandise. Il fait preuve d’une dextérité, d’une désinvolture qui stupéfient le cercle de famille. Il témoigne d’une agilité d’usage, d’une facilité insolentes.

Toute une culture – celle de la technologie de la société industrielle avancée – s’est consacrée, au prix d’un immense travail au développement du confort. Et sa caractéristique est d’avoir pu atteindre une extraordinaire facilité de son usage : il suffit d’appuyer sur un bouton. Le principe de la pédagogie d’intégration au système capitaliste est alors cet usage magique – par l’enfant – du fonctionnel.

Lénine disait que le communisme c’est l’électricité plus les Soviets. Le capitalisme, c’est l’électricité plus la magie fonctionnelle. Autrefois, l’usage d’un progrès était encore une technique d’usage. Pendant longtemps, l’instrument de libération a entraîné de dures contraintes. Un travail d’usage autre que le travail de production. Il y avait comme un échange symbolique, entre le travail qui permettait l’usage et la fonction libératrice de cet usage.

Avec l’électricité, il suffit d’une pichenette, geste magique, alors, de démiurge : l’enfant profite d’un progrès sans donner aucun travail – même symbolique – en échange. Il s’installe dans la totale ignorance du travail nécessaire à cette consommation. La pédagogie du système consiste à maintenir cette ignorance et à exalter cette gratuité. L’enfant doit se vautrer dans cet univers magique : la récupération totale du travail et du progrès. L’univers fonctionnel – résultat du fantastique travail de l’humanité – est alors réduit à la fonction ludique qui prolonge et accomplit l’univers ludique enfantin. Le capitalisme veut que nous restions jeunes et que nous soyons comme des enfants ! Le travail des uns sera l’éternelle adolescence des autres.

Le principe de l’éducation d’avant le capitalisme monopoliste d’Etat : la ludicité de l’enfant devait très vite affronter le sérieux de la praxis. Il fallait apprendre à vivre. Toute pédagogie était aussi un apprentissage. Pour le moins celui des techniques d’usage de la vie quotidienne. Car celle-ci exigeait une multitude de travaux domestiques. Et chacun devait en prendre sa part. Un dressage élémentaire du corps était le sevrage civique (celui de la passivité du corps). Du corps organe de réception et d’usage, corps de la digestion, corps originel (corps de la "société de consommation").

Cette structure éducative ne doit surtout pas être taxée de bourgeoise. Ce n’est pas l’idéologie qui l’imposait, mais le mode de production. Et elle se vérifiait, par la force des choses, davantage en milieu populaire qu’en milieu bourgeois.

Mais la bourgeoisie s’efforçait aussi de garantir cette structure, à tous les niveaux de la hiérarchie sociale. Il fallait un dressage minimum du corps (ne serait-ce que faire son lit) pour participer au vécu quotidien d’un mode de production aux technologies peu développées et très contraignantes. De là, par exemple, des traditions comme l’apprentissage sur le tas (du fils de famille) ou l’éducation civique dérivée de la préparation militaire : les boy-scouts (la culture bourgeoise avait su proposer un militantisme écologique auprès duquel les prétentions écologisantes de notre époque semblent bien molles et paresseuses).

Maintenant, l’enfant ne trouve plus ces résistances civiques à son investissement ludique. On le préserve même des exercices pédagogiques élémentaires, devenus autoritarisme et brimade. On lui livre toutes les technologies d’usage. Son activisme magique originel ne rencontre plus de barrière.

Auteur: Clouscard Michel

Info: Le capitalisme de la séduction

[ naturalisation ]

méta-moteur

Le comportement de cet animal est programmé mécaniquement.

Des interactions biomécaniques, plutôt que des neurones, contrôlent les mouvements de l'un des animaux les plus simples. Cette découverte offre un aperçu de la façon dont le comportement animal fonctionnait avant l'apparition des neurones.

L'animal extrêmement simple Trichoplax adhaerens se déplace et réagit à son environnement avec agilité et avec un but apparent, mais il n'a pas de neurones ou de muscles pour coordonner ses mouvements. De nouveaux travaux montrent que les interactions biomécaniques entre les cils de l'animal suffisent à en expliquer ses mouvements.

Le biophysicien Manu Prakash se souvient très bien du moment où, tard dans la nuit, dans le laboratoire d'un collègue, il y a une douzaine d'années, il a regardé dans un microscope et a rencontré sa nouvelle obsession. L'animal sous les lentilles n'était pas très beau à voir, ressemblant plus à une amibe qu'à autre chose : une tache multicellulaire aplatie, de 20 microns d'épaisseur et de quelques millimètres de diamètre, sans tête ni queue. Elle se déplaçait grâce à des milliers de cils qui recouvraient sa face inférieure pour former la "plaque velue collante" qui lui a inspiré son nom latin, Trichoplax adhaerens.

Cette étrange créature marine, classée dans la catégorie des placozoaires, dispose pratiquement d'une branche entière de l'arbre de l'évolution de la vie pour elle-même, ainsi que du plus petit génome connu du règne animal. Mais ce qui a le plus intrigué Prakash, c'est la grâce, l'agilité et l'efficacité bien orchestrées avec lesquelles les milliers ou les millions de cellules du Trichoplax se déplacent.

Après tout, une telle coordination nécessite habituellement des neurones et des muscles - et le Trichoplax n'en a pas.

Prakash s'est ensuite associé à Matthew Storm Bull, alors étudiant diplômé de l'université de Stanford, pour faire de cet étrange organisme la vedette d'un projet ambitieux visant à comprendre comment les systèmes neuromusculaires ont pu évoluer et comment les premières créatures multicellulaires ont réussi à se déplacer, à trouver de la nourriture et à se reproduire avant l'existence des neurones.

"J'appelle souvent ce projet, en plaisantant, la neuroscience sans les neurones", a déclaré M. Prakash.

Dans un trio de prétirés totalisant plus de 100 pages - publiés simultanément sur le serveur arxiv.org l'année dernière - lui et Bull ont montré que le comportement de Trichoplax pouvait être décrit entièrement dans le langage de la physique et des systèmes dynamiques. Les interactions mécaniques qui commencent au niveau d'un seul cilium, puis se multiplient sur des millions de cellules et s'étendent à des niveaux supérieurs de structure, expliquent entièrement la locomotion coordonnée de l'animal tout entier. L'organisme ne "choisit" pas ce qu'il doit faire. Au contraire, la horde de cils individuels se déplace simplement - et l'animal dans son ensemble se comporte comme s'il était dirigé par un système nerveux. Les chercheurs ont même montré que la dynamique des cils présente des propriétés qui sont généralement considérées comme des signes distinctifs des neurones.

Ces travaux démontrent non seulement comment de simples interactions mécaniques peuvent générer une incroyable complexité, mais ils racontent également une histoire fascinante sur ce qui aurait pu précéder l'évolution du système nerveux.

"C'est un tour de force de la biophysique", a déclaré Orit Peleg, de l'université du Colorado à Boulder, qui n'a pas participé aux études. Ces découvertes ont déjà commencé à inspirer la conception de machines mécaniques et de robots, et peut-être même une nouvelle façon de penser au rôle des systèmes nerveux dans le comportement animal. 

La frontière entre le simple et le complexe

Les cerveaux sont surestimés. "Un cerveau est quelque chose qui ne fonctionne que dans le contexte très spécifique de son corps", a déclaré Bull. Dans les domaines connus sous le nom de "robotique douce" et de "matière active", la recherche a démontré que la bonne dynamique mécanique peut suffire à accomplir des tâches complexes sans contrôle centralisé. En fait, les cellules seules sont capables de comportements remarquables, et elles peuvent s'assembler en systèmes collectifs (comme les moisissures ou les xénobots) qui peuvent accomplir encore plus, le tout sans l'aide de neurones ou de muscles.

Mais est-ce possible à l'échelle d'un animal multicellulaire entier ?

Le Trichoplax fut un cas d'étude parfait : assez simple pour être étudié dans les moindres détails, mais aussi assez compliqué pour offrir quelque chose de nouveau aux chercheurs. En l'observant, "vous regardez simplement une danse", a déclaré Prakash. "Elle est d'une incroyable complexité". Elle tourne et se déplace sur des surfaces. Elle s'accroche à des plaques d'algues pour les piéger et les consommer comme nourriture. Elle se reproduit asexuellement en se divisant en deux.

"Un organisme comme celui-ci se situe dans un régime intermédiaire entre quelque chose de réellement complexe, comme un vertébré, et quelque chose qui commence à devenir complexe, comme les eucaryotes unicellulaires", explique Kirsty Wan, chercheur à l'université d'Exeter en Angleterre, qui étudie la locomotion ciliaire.

Ce terrain intermédiaire entre les cellules uniques et les animaux dotés de muscles et de systèmes nerveux semblait être l'endroit idéal pour que Prakash et Bull posent leurs questions. "Pour moi, un organisme est une idée", a déclaré Prakash, un terrain de jeu pour tester des hypothèses et un berceau de connaissances potentielles.

Prakash a d'abord construit de nouveaux microscopes permettant d'examiner le Trichoplax par en dessous et sur le côté, et a trouvé comment suivre le mouvement à grande vitesse de ses cils. (Ce n'était pas un terrain entièrement nouveau pour lui, puisqu'il était déjà célèbre pour ses travaux sur le Foldscope, un microscope facile à assembler et dont la fabrication coûte moins d'un dollar). Il pouvait alors voir et suivre des millions de cils individuels, chacun apparaissant comme une minuscule étincelle dans le champ de vision du microscope pendant une fraction de seconde à la fois. "Vous ne voyez que les empreintes lorsqu'elles se posent sur la surface", a déclaré Prakash.

Lui-même - et plus tard Bull, qui a rejoint son laboratoire il y a six ans - ont passé des heures à observer l'orientation de ces petites empreintes. Pour que ces motifs complexes soient possibles, les scientifiques savaient que les cils devaient être engagés dans une sorte de communication à longue distance. Mais ils ne savaient pas comment.

Ils ont donc commencé à rassembler les pièces du puzzle, jusqu'à ce que, l'année dernière, ils décident enfin qu'ils avaient leur histoire.

Une marche en pilote automatique

Au départ, Prakash et Bull s'attendaient à ce que les cils glissent sur des surfaces, avec une fine couche de liquide séparant l'animal du substrat. Après tout, les cils sont généralement vus dans le contexte des fluides : ils propulsent des bactéries ou d'autres organismes dans l'eau, ou déplacent le mucus ou les fluides cérébrospinaux dans un corps. Mais lorsque les chercheurs ont regardé dans leurs microscopes, ils ont constaté que les cils semblaient marcher, et non nager.

Bien que l'on sache que certains organismes unicellulaires utilisent les cils pour ramper, ce type de coordination n'avait jamais été observé à cette échelle. "Plutôt qu'utiliser les cils pour propulser un fluide, il s'agit de mécanique, de friction, d'adhésion et de toutes sortes de mécanismes solides très intéressants", a-t-elle déclaré.

Prakash, Bull et Laurel Kroo, une étudiante diplômée en génie mécanique de Stanford, ont donc entrepris de caractériser la démarche des cils. Ils ont suivi la trajectoire de l'extrémité de chaque cilium au fil du temps, l'observant tracer des cercles et pousser contre des surfaces. Ils ont défini trois types d'interactions : le glissement, au cours duquel les cils effleurent à peine la surface ; la marche, lorsque les cils adhèrent brièvement à la surface avant de se détacher ; et le calage, lorsque les cils restent coincés contre la surface.

Dans leurs modèles, l'activité de marche émergeait naturellement de l'interaction entre les forces motrices internes des cils et l'énergie de leur adhésion à la surface. Le bon équilibre entre ces deux paramètres (calculé à partir de mesures expérimentales de l'orientation, de la hauteur et de la fréquence des battements des cils) permettant une locomotion régulière, chaque cilium se collant puis se soulevant, comme une jambe. Un mauvais équilibre produisant les phases de glissement ou de décrochage.

Nous pensons généralement, lorsque quelque chose se passe comme ça, qu'il y a un signal interne semblable à une horloge qui dit : "OK, allez-y, arrêtez-vous, allez-y, arrêtez-vous", a déclaré Simon Sponberg, biophysicien à l'Institut de technologie de Géorgie. "Ce n'est pas ce qui se passe ici. Les cils ne sont pas rythmés. Il n'y a pas une chose centrale qui dit 'Go, go, go' ou autre. Ce sont les interactions mécaniques qui mettent en place quelque chose qui va, qui va, qui va."

De plus, la marche pourrait être modélisée comme un système excitable, c'est-à-dire un système dans lequel, sous certaines conditions, les signaux se propagent et s'amplifient au lieu de s'atténuer progressivement et de s'arrêter. Un neurone est un exemple classique de système excitable : De petites perturbations de tension peuvent provoquer une décharge soudaine et, au-delà d'un certain seuil, le nouvel état stimulé se propage au reste du système. Le même phénomène semble se produire ici avec les cils. Dans les expériences et les simulations, de petites perturbations de hauteur, plutôt que de tension, entraînent des changements relativement importants dans l'activité des cils voisins : Ils peuvent soudainement changer d'orientation, et même passer d'un état de stase à un état de marche. "C'est incroyablement non linéaire", a déclaré Prakash.

En fait, les modèles de cils de Prakash, Bull et Kroo se sont avérés très bien adaptés aux modèles établis pour les potentiels d'action au sein des neurones. "Ce type de phénomène unique se prête à une analogie très intéressante avec ce que l'on observe dans la dynamique non linéaire des neurones individuels", a déclaré Bull. Sponberg est d'accord. "C'est en fait très similaire. Il y a une accumulation de l'énergie, et puis pop, et puis pop, et puis pop".

Les cils s'assemblent comme des oiseaux

Forts de cette description mathématique, Prakash et Bull ont examiné comment chaque cilium pousse et tire sur ses voisins lors de son interaction avec la surface, et comment toute ces activités indépendantes peuvent se transformer en quelque chose de synchronisé et cohérent.

Ils ont mesuré comment la démarche mécanique de chaque cilium entraînait de petites fluctuations locales de la hauteur du tissu. Ils ont ensuite écrit des équations pour expliquer comment ces fluctuations pouvaient influencer le comportement des cellules voisines, alors même que les cils de ces cellules effectuaient leurs propres mouvements, comme un réseau de ressorts reliant de minuscules moteurs oscillants.

Lorsque les chercheurs ont modélisé "cette danse entre élasticité et activité", ils ont constaté que les interactions mécaniques - de cils poussant contre un substrat et de cellules se tirant les unes les autres - transmettaient rapidement des informations à travers l'organisme. La stimulation d'une région entraînait des vagues d'orientation synchronisée des cils qui se déplaçaient dans le tissu. "Cette élasticité et cette tension dans la physique d'un cilium qui marche, maintenant multipliées par des millions d'entre eux dans une feuille, donnent en fait lieu à un comportement mobile cohérent", a déclaré Prakash.

Et ces modèles d'orientation synchronisés peuvent être complexes : parfois, l'activité du système produit des tourbillons, les cils étant orientés autour d'un seul point. Dans d'autres cas, les cils se réorientent en quelques fractions de seconde, pointant d'abord dans une direction puis dans une autre - se regroupant comme le ferait un groupe d'étourneaux ou un banc de poissons, et donnant lieu à une agilité qui permet à l'animal de changer de direction en un clin d'œil.

"Nous avons été très surpris lorsque nous avons vu pour la première fois ces cils se réorienter en une seconde", a déclaré M. Bull.

Ce flocage agile est particulièrement intriguant. Le flocage se produit généralement dans des systèmes qui se comportent comme des fluides : les oiseaux et les poissons individuels, par exemple, peuvent échanger librement leurs positions avec leurs compagnons. Mais cela ne peut pas se produire chez Trichoplax, car ses cils sont des composants de cellules qui ont des positions fixes. Les cils se déplacent comme "un troupeau solide", explique Ricard Alert, physicien à l'Institut Max Planck pour la physique des systèmes complexes.

Prakash et Bull ont également constaté dans leurs simulations que la transmission d'informations était sélective : Après certains stimuli, l'énergie injectée dans le système par les cils se dissipe tout simplement, au lieu de se propager et de modifier le comportement de l'organisme. Nous utilisons notre cerveau pour faire cela tout le temps, pour observer avec nos yeux et reconnaître une situation et dire : "Je dois soit ignorer ça, soit y répondre", a déclaré M. Sponberg.

Finalement, Prakash et Bull ont découvert qu'ils pouvaient écrire un ensemble de règles mécaniques indiquant quand le Trichoplax peut tourner sur place ou se déplacer en cercles asymétriques, quand il peut suivre une trajectoire rectiligne ou dévier soudainement vers la gauche, et quand il peut même utiliser sa propre mécanique pour se déchirer en deux organismes distincts.

"Les trajectoires des animaux eux-mêmes sont littéralement codées" via ces simples propriétés mécaniques, a déclaré Prakash.

Il suppose que l'animal pourrait tirer parti de ces dynamiques de rotation et de reptation dans le cadre d'une stratégie de "course et culbute" pour trouver de la nourriture ou d'autres ressources dans son environnement. Lorsque les cils s'alignent, l'organisme peut "courir", en continuant dans la direction qui vient de lui apporter quelque chose de bénéfique ; lorsque cette ressource semble s'épuiser, Trichoplax peut utiliser son état de vortex ciliaire pour se retourner et tracer une nouvelle route.

Si d'autres études démontrent que c'est le cas, "ce sera très excitant", a déclaré Jordi Garcia-Ojalvo, professeur de biologie systémique à l'université Pompeu Fabra de Barcelone. Ce mécanisme permettrait de faire le lien entre beaucoups d'échelles, non seulement entre la structure moléculaire, le tissu et l'organisme, mais aussi pour ce qui concerne écologie et environnement.

En fait, pour de nombreux chercheurs, c'est en grande partie ce qui rend ce travail unique et fascinant. Habituellement, les approches des systèmes biologiques basées sur la physique décrivent l'activité à une ou deux échelles de complexité, mais pas au niveau du comportement d'un animal entier. "C'est une réussite...  vraiment rare", a déclaré M. Alert.

Plus gratifiant encore, à chacune de ces échelles, la mécanique exploite des principes qui font écho à la dynamique des neurones. "Ce modèle est purement mécanique. Néanmoins, le système dans son ensemble possède un grand nombre des propriétés que nous associons aux systèmes neuro-mécaniques : il est construit sur une base d'excitabilité, il trouve constamment un équilibre délicat entre sensibilité et stabilité et il est capable de comportements collectifs complexes." a déclaré Sponberg.

"Jusqu'où ces systèmes mécaniques peuvent-ils nous mener ?... Très loin." a-t-il ajouté.

Cela a des implications sur la façon dont les neuroscientifiques pensent au lien entre l'activité neuronale et le comportement de manière plus générale. "Les organismes sont de véritables objets dans l'espace", a déclaré Ricard Solé, biophysicien à l'ICREA, l'institution catalane pour la recherche et les études avancées, en Espagne. Si la mécanique seule peut expliquer entièrement certains comportements simples, les neuroscientifiques voudront peut-être examiner de plus près comment le système nerveux tire parti de la biophysique d'un animal pour obtenir des comportements complexes dans d'autres situations.

"Ce que fait le système nerveux n'est peut-être pas ce que nous pensions qu'il faisait", a déclaré M. Sponberg.

Un pas vers la multicellularité

"L'étude de Trichoplax peut nous donner un aperçu de ce qu'il a fallu faire pour développer des mécanismes de contrôle plus complexes comme les muscles et les systèmes nerveux", a déclaré Wan. "Avant d'arriver à ça, quelle est le meilleur truc à suivre ? Ca pourrait bien être ça".

Alert est d'accord. "C'est une façon si simple d'avoir des comportements organisationnels tels que l'agilité que c'est peut-être ainsi qu'ils ont émergé au début et  au cours de l'évolution, avant que les systèmes neuronaux ne se développent. Peut-être que ce que nous voyons n'est qu'un fossile vivant de ce qui était la norme à l'époque".

Solé considère que Trichoplax occupe une "twilight zone... au centre des grandes transitions vers la multicellularité complexe". L'animal semble commencer à mettre en place "les conditions préalables pour atteindre la vraie complexité, celle où les neurones semblent être nécessaires."

Prakash, Bull et leurs collaborateurs cherchent maintenant à savoir si Trichoplax pourrait être capable d'autres types de comportements ou même d'apprentissage. Que pourrait-il réaliser d'autre dans différents contextes environnementaux ? La prise en compte de sa biochimie en plus de sa mécanique ouvrirait-elle vers un autre niveau de comportement ?

Les étudiants du laboratoire de Prakash ont déjà commencé à construire des exemples fonctionnels de ces machines. Kroo, par exemple, a construit un dispositif de natation robotisé actionné par un matériau viscoélastique appelé mousse active : placée dans des fluides non newtoniens comme des suspensions d'amidon de maïs, elle peut se propulser vers l'avant.

"Jusqu'où voulez-vous aller ? a demandé Peleg. "Pouvez-vous construire un cerveau, juste à partir de ce genre de réseaux mécaniques ?"

Prakash considère que ce n'est que le premier chapitre de ce qui sera probablement une saga de plusieurs décennies. "Essayer de vraiment comprendre cet animal est pour moi un voyage de 30 ou 40 ans", a-t-il dit. "Nous avons terminé notre première décennie... C'est la fin d'une époque et le début d'une autre".

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/before-brains-mechanics-may-have-ruled-animal-behavior. Jordana Cepelewicz, 16 mars 2022. Trad Mg

[ cerveau rétroactif ] [ échelles mélangées ] [ action-réaction ] [ plus petit dénominateur commun ] [ grégarisme ] [ essaims ] [ murmurations mathématiques ]