prospective

Je suis immortelle comme tout le monde,
Les réseaux sociaux et le stockage de nos informations personnelles sont le début d'un clonage de l'esprit qui débouchera dans un avenir certain vers une duplication de notre personnalité. Qui dit personnalité dit problèmes, et très bientôt aussi, tout un écosystème naîtra de cette réalité. Nos clones auront besoin de cyber-psychiatres, et de cyber-avocats, pour vivre pleinement. Ayant vécu un drame personnel, je travaille, depuis plusieurs années sur un prototype de robot, Bina48, une amante virtuelle dont la puissance de calcul et la mémoire sont inédites. On en est au point où Bina48 peut soutenir une véritable conversation... Et elle a déjà quelques idées de romans.
Nous allons vers la création de substituts corporels que permettront bientôt les avancées médicales. Bientôt nous aurons des imprimantes 3D organiques, qui nous permettront d'être autonomes, et de remplacer nous même les organes déficients. Ma société, United Therapeutics Corp, à déjà commencé à obtenir des résultats dans ce domaine, en créant à partir d'organes génétiquement modifiés de porc un matériel génétique artificiel compatible avec le corps humain.

Auteur: Rothblatt Martha

Info:

[ informatique ] [ robot ]

autiste savant

Charles Dirac venait de Saint-Maurice en Suisse. Avec ses enfants ils étaient officiellement ressortissants helvètes jusqu'à leur naturalisation en 1919. Le père de Dirac était strict et autoritaire, tout en désapprouvant les châtiments corporels. Paul Dirac avait une relation tendue avec son père, à tel point qu'après sa mort il écrira : "Je me sens beaucoup plus libre maintenant, me voilà mon propre maitre". Charles obligeait ses enfants à lui parler uniquement en français pour apprendre la langue. Lorsque Dirac se rendit compte qu'il ne pouvait  exprimer ce qu'il voulait dire en français, il décida  de se taire.

Une connaissance, physicien de profession, m'a conté une parmi les nombreuses anecdotes à son sujet.

Un jour, désespéré de n'avoir pu résoudre une question mathématique, un des étudiants de Dirac se suicida. Ce dernier vint aux obsèques et prononça une courte allocution.  Au cours de laquelle il commentera : "Cette équation n'était pourtant pas très difficile".  

Considéré comme un des grands mathématiciens du vingtième siècle, Dirac, diagnostiqué a posteriori par certains comme atteint du syndrome Asperger, se coupait systématiquement de ses amis. Albert Einstein écrivit à son propos : "J'ai des problèmes avec Dirac. Cet équilibre sur le chemin vertigineux entre le génie et la folie est horrible."

Auteur: Internet

Info: Traduit/compilé par MG

[ personnage ] [ éléments biographiques ] [ insensibilité ] [ indifférence ]

communication

Après avoir longtemps observé ce thérapeute unique, Haley et Weackland, dans un projet dirigé par Bateson en 1965, vont tenter de comprendre comment ses interventions peuvent être aussi efficaces. C'est aussi une période pendant laquelle Erickson se consacrant à ses patients et à ses élèves abandonne peu à peu les communications  formelles pour transmettre ses idées essentiellement dans des conférences. Ses collaborateurs dessalent de transcrire ses idées dans un langage plus académique, mais se heurteront à l'appauvrissement qui résulte du passage de l'oral à l'écrit. En effet, dans ses conférences, Erickson communique autant sur un mode verbal que non-verbal, adepte à chaque fois son langage à l'auditoire, utilisant surtout des métaphores ou des exemples vécus; son but est de faire naître des idées chez ses auditeurs plutôt que de donner les siennes toutes faites. Comme le dit Lynn Hoffman dans la préface de "My Voice Will Go to You", "le discours écrit ne peut en effet, rendre compte des pauses, des sourires, ses regards perçants dont Erickson ponctuait ses narrations, pas plus que ne peuvent s'écrire sa maîtrise de la voix et du timbre". En définitive, la plupart des publications sur Erickson reprennent intégralement ses conférences ou ses exemples, commentés par les auteurs. C'est le cas en particulier des 'Collected Papers', ou de "Uncommon therapy" de Jay Haley. Ceci permet de garder le contexte dans lequel telle histoire ou tel cas clinique sont évoqués et restitue en partie la richesse de ses exposés.

Auteur: Internet

Info: www.interpsychonet.fr. Constructivisme. Milton Erickson. Auteur POUPPY. Mars 2002. Texte synthèse à partir d'entretiens entre Erickson et Ernest Rossl dans les années 70 et publiés dans l'ouvrage "Healing In Hypnosis" 1982

[ syncrétisme ] [ signes corporels ]

punition

Toutes ces déportations aux travaux forcés qui s’accompagnaient autrefois de châtiments corporels, n’amendent personne et surtout n’effraient aucun criminel ; non seulement le nombre de crimes ne diminue pas mais, au contraire, il augmente de plus en plus. Vous devez en convenir. Il en résulte que la société n’est nullement protégée, car bien qu’on ampute mécaniquement le membre contaminé, qu’on l’exile au loin, hors de la vue, un autre criminel vient aussitôt prendre sa place, et peut-être même deux. S’il y a quelque chose qui protège la société, même de nos jours, et qui amende le criminel en faisant de lui un autre homme, ce n’est encore une fois que la loi du Crist qui se manifeste dans l’aveu de sa propre conscience. Ce n’est qu’après avoir compris sa faute en tant que fils de la société du Christ, c’est-à-dire de l’Église, qu’il comprendra aussi sa faute envers la société, c’est-à-dire envers l’Église. Ainsi, ce n’est que devant la seule Église que le criminel actuel est capable de reconnaître sa faute, et non pas devant l’État. [...] Qu’adviendrait-il du criminel, oh, Seigneur, si la société chrétienne, c’est-à-dire l’Église, le rejetait à la façon dont le rejette et le retranche la loi civile ? Qu’adviendrait-il si, aussitôt et chaque fois, l’Église de son côté le châtiait par l’excommunication à la suite du châtiment infligé par la loi de l’État ? Il ne saurait y avoir de plus grand désespoir, du moins pour le criminel russe, car les criminels russes ont encore la foi. D’ailleurs, qui sait, peut-être arriverait-il alors une chose terrible : la perte de la foi dans le cœur désespéré du criminel, et alors ? Mais l’Église, telle une mère tendre et aimante, renonce elle-même au châtiment effectif car, même sans son châtiment, le coupable n’est que trop durement puni par la justice de l’État, et il faut bien que quelqu’un ait pitié de lui. Elle y renonce surtout parce que la justice de l’Église est la seule qui renferme la vérité et qu’en conséquence, elle ne peut ni essentiellement, ni moralement se solidariser avec aucune autre justice, même à titre de compromis provisoire. Le criminel étranger se repent rarement, dit-on, car les doctrines les plus modernes elles-mêmes le confirment dans l’idée que son crime n’en est pas un, mais une simple révolte contre la force qui l’opprime injustement. La société le retranche d’elle-même par la force qui triomphe de lui d’une manière toute mécanique, et elle accompagne ce bannissement de haine (c’est ainsi du moins qu’ils le racontent d’eux-mêmes en Europe), de haine et d’une indifférence, d’un oubli absolus quant à son sort ultérieur, à lui, son frère. Ainsi tout se passe sans la moindre pitié de la part de l’Église, car dans beaucoup de cas il n’y a même déjà plus d’Église là-bas ; il ne reste que des ecclésiastiques et de magnifiques édifices religieux, tandis que les Églises elles-mêmes tendent depuis longtemps à passer de la condition inférieure d’Église à la condition supérieure d’État, pour s’y fondre complètement. Il semble, du moins, en être ainsi dans les pays protestants. A Rome, il y a déjà mille ans que l’État a été proclamé à la place de l’Église. C’est pourquoi le criminel lui-même n’a plus conscience d’être un membre de l’Église et que, une fois excommunié, il est la proie du désespoir. [...] si la justice de l’Église était réellement instaurée, et cela dans toute sa puissance, c’est-à-dire si la société se changeait en Église, non seulement la justice de l’Église influerait sur l’amendement du criminel bien plus efficacement qu’elle ne le fait actuellement, mais peut-être les crimes eux-mêmes diminueraient-ils en effet en nombre dans des proportions incroyables. Au surplus, l’Église elle-même comprendrait à n’en pas douter le futur criminel et le futur crime tout autrement qu’elle ne le fait aujourd’hui et elle saurait ramener l’excommunié, prévenir le crime projeté et régénérer le déchu.

Auteur: Dostoïevski Fédor Mikhaïlovitch

Info: Dans "Les Frères Karamazov", traduction d'Elisabeth Guertik, le Cercle du bibliophile, pages 81 à 83

[ orthodoxie ] [ orient-occident ] [ exemplarité ] [ interruption de la logique circulaire du rééquilibrage ] [ intériorisation ] [ éternel-temporel ]

holisme

L'histoire est en train de se terminer parce que la culture dominante conduit l'espèce humaine dans une impasse, et alors que la chaostrophie inévitable approche, les gens cherchent métaphores et réponses. Chaque fois qu'une culture éprouve des difficultés, elle se retourne vers le passé à la recherche du dernier moment sain qu'elle ait jamais connu. Et le dernier moment était dans les plaines d'Afrique, il y a 15 000 ans, bercé dans le berceau de la déesse du Grand Champignon à cornes, avant l'histoire, avant les armées alignées, avant l'esclavage et la propriété, avant la guerre., les alphabets phonétiques et le monothéisme, avant, avant, avant et avant. Et c'est là que l'avenir nous emmène parce que la foi secrète du XXe siècle n'est pas le modernisme, la foi secrète du XXe siècle est la nostalgie de l'archaïque, la nostalgie du paléolithique, et cela nous amène vers les piercings corporels, l'expressionnisme abstrait, le surréalisme, le jazz, le rock-n-roll, la théorie des catastrophes. L'esprit du XXe siècle est nostalgique du paradis qui existait autrefois sur les plaines parsemées de champignons d'Afrique où se produisait la symbiose plante-homme qui nous fit sortir du corps animal pour passer dans la créature utilisatrice d'outils, créatrice de culture, exploratrice d'imaginaires que nous sommes. Et en quoi cela importe-t-il ? C'est important parce que cela montre que la voie de sortie est derrière nous et que l'avenir est une fuite en avant dans le passé. Voilà ce que signifie l'expérience psychédélique. C'est une porte de sortie de l'histoire et un retour dans le câblage sous le tableau de bord de l'éternité. Et je vous dis cela parce que si notre communauté comprend ce qui la limite, elle sera mieux à même de se profiler pour s'envoler dans l'hyperespace parce que nous avons besoin d'un nouveau mythe, d'une nouvelle histoire vraie, qui nous dit où nous allons dans l'univers, et cette histoire vraie est que l'ego est une pathologie, ainsi lorsque la psilocybine fait régulièrement partie de l'expérience humaine l'ego est annihilé et la suppression de l'ego signifie la défaite des dominateurs, des matérialistes et des marchands. Les psychédéliques nous ramènent à notre propre valeur intérieure, à l'importance du sentiment de l'expérience immédiate - ce que personne ne peut vous vendre ou vous acheter, donc la culture dominante ne s'intéresse pas à la présence ressentie de l'expérience immédiate, mais à ce qui maintient la communauté ensemble. Et lorsque nous brisons les mythes stupides de la science et les obsessions infantiles du marketing, ce que nous découvrons à travers l'expérience psychédélique, c'est que dans le corps, DANS LE CORPS, il y a des Niagaras de beauté, de beauté inconnues, de dimensions étrangères qui font partie du moi, la part la plus riche de la vie. Je pense qu'aller dans sa tombe sans avoir eu une expérience psychédélique c'est comme mourir sans avoir jamais eu de relations sexuelles. Ça veut dire que tu n'as jamais compris de quoi il s'agissait. Le mystère est dans le corps et la façon dont il s'intègre dans la nature. Ce que la Renaissance Archaïque signifie, c'est le chamanisme, l'extase, la sexualité orgiaque et la défaite des trois ennemis du peuple. Et ces trois ennemis du peuple sont l'hégémonie, la monogamie et la monotonie ! Et si vous les mettez en fuite, vous verrez les dominateurs transpirer les gars, parce que cela signifie qu'il faudra tout reconnecter, et tout reconnecter veut dire mettre de côté l'idée de la séparation et de l’auto-définition via des machins-fétiches. Pour tout connecter, il faut puiser dans l'esprit de Gaïa, et cet esprit gaïen est ce que nous appelons l'expérience psychédélique. C'est une expérimentation du fait vivant, de l'entéléchie de la planète. Sans cette expérience, nous errons dans un désert de fausses idéologies. Avec cette expérience, la boussole du moi peut être réglée, et c'est l'idée ; trouver comment réinitialiser la boussole du moi via la communauté, par la danse extatique, par le psychédélique, la sexualité, l'intelligence, l'INTELLIGENCE. C'est ce dont nous avons besoin avant de nous échapper vers l'hyperespace.

Auteur: McKenna Terence

Info:

[ solution ] [ unicité ] [ fuite en arrière ]

ascétisme absolu

L'histoire de Giri Bala (née en 1868) est racontée par Paramahansa Yogananda qui l'a rencontrée lorsqu'elle avait 68 ans, en 1936. À cette époque elle n'avait pas mangé ni but depuis 56 ans. Elle vivait simplement et humblement une vie de villageoise dans son village isolé de Biur.

La première fois que j'ai entendu parler de Giri Bala, témoigne Yogananda, c'était il y a plusieurs années auparavant par un homme érudit du nom de Sthiti Lal Nundy. Il est souvent venu chez nous à Garpar road pour éduquer mon frère Bishnu.
"Je connais bien Giri Bala m'a-t-il dit. Elle emploie une certaine technique yogique qui lui permet de vivre sans nourriture matérielle. J'ai été un de ses voisins proches à Nawabganj près d'Ichapur (nord Bengale). Je la voyais de très près. Je ne l'ai jamais vu manger ou boire.
Mon intérêt devint si fort, que j'ai été voir le Maharaja de Burdwan (H.H. Sir Bijay Chand Mahtab) et lui ai demandé de faire une enquête. Ébahi par cette histoire, il l'a invitée dans son palace. Elle a accepté le test et a vécu 2 mois enfermée dans petit coin de sa résidence. Plus tard elle est revenue pour un autre test de 20 jours, et une troisième et dernière fois pour le dernier test de 15 jours. Le Maharaja lui-même m'a confié que ces 3 rigoureux et minutieux examens l'avait convaincu sans aucun doute possible de son état de vie Pranique".

Elle a raconté à Yogananda comment, étant enfant, elle a avait eu un féroce appétit pour lequel elle avait souvent été moquée et/ou grondée. Fiancée à l'âge de 9 ans, elle alla vivre à l'age de 12 ans dans la maison familiale de son mari à Nawabganj. Un jour que sa belle-mère se moquait une fois de plus ouvertement de ses excès de nourriture, elle prit l'engagement prochain de ne plus rien manger de toute sa vie. Elle finit par s'enfuir de la maison de son époux, tourmentée en permanence par les moqueries de sa belle-mère.

Désespérée elle pria du plus profond de son âme et demanda l'aide du Divin en elle. Un Gourou ([Maître]) se manifesta alors et lui enseigna la voie d'un Kriya Yoga très spécifique qui l'aida à se libérer du besoin de nourriture matérielle.
Le gourou lui aurait dit : "très chère petite, je suis le gourou envoyé par Dieu pour répondre à ton urgente prière. Il a profondément été touché par son inhabituelle nature ! À partir d'aujourd'hui tu vas pouvoir vivre de Lumière Astrale, tes atomes corporels vont pouvoir se recharger dans l'Infini Courant".
Il l'a alors initié à une technique de kriya qui libère le corps de toute dépendance à la nourriture matérielle. Cette technique inclus l'utilisation d'un certain mantra et d'un exercice respiratoire difficile, tel que le commun des mortels ne peut le réaliser*.

C'était en 1880, elle avait 12 ans. Elle devint totalement pranique] ne mangeant plus ni ne buvant (isétie). De même elle ne produisit plus d'urine ni de selle. Et cela a duré jusqu'à son décès.

Yogananda l'interrogea sur plusieurs sujets qui, pensait'il, pourrait intéresser l'humanité dans son ensemble. Elle répondit sans problème à ses questions.
- "Je n'ai jamais eu d'enfant. Plusieurs années auparavant je suis devenue veuve. Je dors très peu, veille ou sommeil sont pareils pour moi. Je médite la nuit, et m'occupe de mes tâches domestiques dans la journée. Je n'ai jamais été malade ou subi d'affection d'aucune sorte. Je sens seulement de très légères peines lorsque je me blesse accidentellement. Je n'ai plus d'excrétion. Je peux contrôler les battements de mon cœur et ma respiration".
- "Mère, demandais-je, pourquoi n'enseignes tu pas à d'autres ta méthode pour vivre sans nourriture ?"
- "Non, dit'elle en secouant la tête. Il m'a été expressément demandé par mon gourou de ne pas divulguer mon secret. Ce n'était pas son souhait de fausser le drame de la création divine. Les fermiers ne m'auraient pas remercié d'enseigner à beaucoup trop de monde à vivre sans nourriture. Les succulents fruits auraient péri inutilement sur le sol. Il est clair que la misère, la famine, et les maladies sont l'ultime fouet qui pousse l'humanité à rechercher le pourquoi de la vie".
- "Mère ais-je dis doucement, à quoi peut bien servir d'avoir vécue sans manger ni boire toutes ces années ?"
- "À prouver que l'homme est Pur Esprit. À démontrer que par un cheminement Spirituel l'homme peut graduellement apprendre à se nourrir de l'éternelle Lumière Divine et non plus de nourriture matérielle".

Auteur: Anonyme

Info: Sur http://pranique.com/giribala.html. *Note : l'état pranique atteint pas Giri Bala est un pouvoir yogique (siddhi) mentionné dans les sutras de Patanjali (yoga sutra III:31). Elle a employé un certain exercice respiratoire qui affecte Vishuddha, le 5ème chakra, chakra de la gorge. Vishuddha chakra, contrôle le 5ème élément, l'akash ou éther, pénétrant l'espace intra-atomique des cellules physiques. Se concentrer sur ce chakra permettrait au dévot de vivre d'énergie éthérique.

[ inédie ] [ hindouisme ]

paliers évolutionnaires

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

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

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

La première extinction de l’histoire de la Terre

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

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

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

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

Un "coup de pouce" à l’évolution ?

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

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

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

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

Une anoxie dont la cause reste à éclaircir

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

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

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

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

Auteur: Internet

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

[ stases ] [ Gaïa ]

réalité subatomique

Des chercheurs font une découverte importante sur le ferromagnétisme

Une équipe de chercheurs japonais vient de réaliser une percée majeure dans le domaine de la physique quantique. Leurs travaux démontrent en effet que le ferromagnétisme, un état ordonné des atomes, peut être provoqué par une augmentation de la motilité des particules, et que les forces répulsives entre les atomes sont suffisantes pour le maintenir. Voici pourquoi c'est important.

Qu’est-ce que le ferromagnétisme ?

Chaque atome d’un matériau ferromagnétique est comme un petit aimant microscopique. Imaginez alors chacun de ces atomes avec son propre nord et son propre sud magnétiques.

Normalement, ces minuscules aimants sont en proie au chaos, pointant dans toutes les directions possibles, rendant leurs effets magnétiques mutuellement insignifiants. C’est un peu comme si une foule de personnes se promenait dans toutes les directions, chacune ayant son propre itinéraire, rendant difficile de discerner une tendance générale.

Cependant, lorsque vous refroidissez ce matériau en dessous d’une température spécifique très froide, appelée température de Curie, quelque chose de magique se produit : chaque personne de cette même foule commence soudainement à suivre le même chemin, comme si elles suivaient un chef de file invisible.

Dans le monde des atomes, cela se traduit par tous les petits aimants s’alignant dans une direction commune. C’est comme si une armée d’aimants se mettait en formation, tous pointant dans la même direction avec un but commun.

Vous venez alors de créer un champ magnétique global. Cette unification des orientations magnétiques crée en effet une aimantation macroscopique que vous pouvez ressentir lorsque vous approchez un objet aimanté à proximité. C’est ce qu’on appelle le ferromagnétisme.

De nombreuses applications

On ne s’en pas forcément compte, mais ce phénomène est à la base de nombreuses technologies modernes et a un impact significatif sur notre vie quotidienne.

Pensez aux aimants sur nos réfrigérateurs, par exemple. Ils sont là, fidèles et puissants, tenant en place des photos, des listes de courses et autres souvenirs. Tout cela est rendu possible grâce à la capacité du ferromagnétisme à maintenir un champ magnétique stable, permettant aux aimants de s’attacher fermement aux surfaces métalliques.

Et que dire de nos haut-parleurs ? Ces merveilles de l’ingénierie audio tirent en effet parti du ferromagnétisme pour produire des sons que nous pouvons entendre et ressentir. Lorsque le courant électrique traverse la bobine d’un haut-parleur, il crée un champ magnétique qui interagit avec un aimant permanent, provoquant le mouvement d’un diaphragme. Ce mouvement génère alors des ondes sonores qui nous enveloppent de musique, de voix et d’effets sonores, donnant vie à nos films, chansons et podcasts préférés.

Les scanners d’IRM sont un autre exemple. Ces dispositifs révolutionnaires exploitent en effet les propriétés magnétiques des tissus corporels pour produire des images détaillées de nos organes, de nos muscles et même de notre cerveau. En appliquant un champ magnétique puissant et des ondes radio, les atomes d’hydrogène dans notre corps s’alignent et émettent des signaux détectés par l’appareil, permettant la création d’images en coupe transversale de notre anatomie interne.

Vous l’avez compris, en comprenant mieux les mécanismes sous-jacents du ferromagnétisme, les scientifiques peuvent donc exploiter cette connaissance pour développer de nouvelles technologies et améliorer celles qui existent déjà.

Cela étant dit, plus récemment, des chercheurs japonais ont fait une découverte qui étend notre compréhension de ce phénomène à des conditions et des mécanismes jusque-là inconnus.

L’ordre naît aussi du mouvement

Comme dit plus haut, traditionnellement, on pensait que le ferromagnétisme pouvait être induit par des températures très froides, où les atomes seraient suffisamment calmes pour s’aligner dans une direction commune. Ici, les scientifiques ont démontré que cet état ordonné des atomes peut également être provoqué par une augmentation de la motilité des particules.

En d’autres termes, lorsque les particules deviennent plus mobiles, les forces répulsives entre les atomes peuvent les organiser dans un état magnétique ordonné.

Cela représente une avancée majeure dans le domaine de la physique quantique, car cela élargit le concept de matière active aux systèmes quantiques.

Notez que la matière active est un état dans lequel des agents individuels s’auto-organisent et se déplacent de manière organisée sans besoin d’un contrôleur externe. Ce concept a été étudié à différentes échelles, de l’échelle nanométrique à l’échelle des animaux, mais son application au domaine quantique était jusqu’ici peu explorée.

Pour ces travaux, l’équipe dirigée par Kazuaki Takasan et Kyogo Kawaguchi, de l’Université de Tokyo, a développé un modèle théorique dans lequel les atomes imitent le comportement des agents de la matière active, comme les oiseaux en troupeau. Lorsqu’ils ont augmenté la motilité des atomes, les forces répulsives entre eux les ont réorganisés dans un état ordonné de ferromagnétisme.

Cela signifie que les spins, le moment cinétique des particules et des noyaux subatomiques, se sont alignés dans une direction, tout comme les oiseaux en troupeau font face à la même direction lorsqu’ils volent.

Image schématique du ferromagnétisme induit par l’activité dans la matière active quantique. Ici, les atomes en mouvement avec des spins présentent l’ordre ferromagnétique (c’est-à-dire s’alignant dans une direction) comme une volée d’oiseaux représentée ci-dessus. Crédits : Takasan et al 2024

Quelles implications ?

Ce résultat, obtenu par une combinaison de simulations informatiques, de théories du champ moyen et de preuves mathématiques, élargit notre compréhension de la physique quantique et ouvre de nouvelles voies de recherche pour explorer les propriétés magnétiques des matériaux à des échelles microscopiques.

Cette découverte pourrait notamment avoir un impact significatif sur le développement de nouvelles technologies basées sur les propriétés magnétiques des particules.

Par exemple, la mémoire magnétique est une technologie largement utilisée dans les dispositifs de stockage de données, tels que les disques durs et les bandes magnétiques. En comprenant mieux les mécanismes qui sous-tendent le ferromagnétisme, les scientifiques pourraient alors concevoir des matériaux magnétiques plus efficaces et plus économes en énergie pour ces applications, ce qui pourrait conduire à des capacités de stockage accrues et à des temps d’accès plus rapides pour les données.

De plus, l’informatique quantique est un domaine en plein essor qui exploite les propriétés quantiques des particules pour effectuer des calculs à une vitesse beaucoup plus rapide que les ordinateurs classiques. Les qubits, les unités de calcul de l’informatique quantique, peuvent être réalisés à l’aide de diverses plateformes, y compris des systèmes magnétiques.

La capacité de contrôler et de manipuler le ferromagnétisme à l’échelle des particules pourrait donc ouvrir de nouvelles voies pour la réalisation et la manipulation de qubits magnétiques, ce qui pourrait contribuer à la réalisation de l’informatique quantique à grande échelle.

Ce ne sont ici que des exemples. Le point à retenir est qu’en comprenant mieux les mécanismes qui sous-tendent ce phénomène, les scientifiques pourraient être en mesure de concevoir des matériaux magnétiques plus efficaces pour beaucoup d’applications.

 

Auteur: Internet

Info: https://www.science-et-vie.com - 5 mai 2024, Brice Louvet, Source : Physical Review Research.

[ électrons ] [ protons ] [ neutrons ]

homme-animal

Les insectes et autres animaux ont une conscience, déclarent les experts

Un groupe d'éminents biologistes et philosophes a annoncé un nouveau consensus : il existe " une possibilité réaliste " que les insectes, les poulpes, les crustacés, les poissons et d'autres animaux négligés fassent l'expérience de la conscience.  

En 2022, des chercheurs du Bee Sensory and Behavioral Ecology Lab de l’Université Queen Mary de Londres ont observé des bourdons faire quelque chose de remarquable : ces petites créatures floues se livraient à une activité qui ne pouvait être décrite que comme un jeu. Une fois face à de minuscules boules de bois, les abeilles les poussent et les font tourner. Ce comportement n’avait aucun lien évident avec l’accouplement ou la survie, et n’était pas non plus récompensé par les scientifiques. Apparemment, c'était juste pour s'amuser.

L’étude sur les abeilles joueuses fait partie d’un ensemble de recherches citées aujourd’hui par un groupe d’éminents spécialistes de l’esprit animal, étayant une nouvelle déclaration qui étend le soutien scientifique à la conscience à un plus grand nombre d’animaux que ce qui avait été formellement reconnu auparavant. Depuis des décennies, les scientifiques s’accordent largement sur le fait que les animaux semblables à nous – les grands singes, par exemple – ont une expérience consciente, même si leur conscience diffère de la nôtre. Ces dernières années, cependant, les chercheurs ont commencé à reconnaître que la conscience pourrait également être répandue chez des animaux très différents de nous, notamment des invertébrés dotés d’un système nerveux complètement différent et bien plus simple.

La nouvelle déclaration, signée par des biologistes et des philosophes, adhère formellement à ce point de vue. On y lit notamment : " Les preuves empiriques indiquent au moins une possibilité réaliste d’expérience consciente chez tous les vertébrés (y compris tous les reptiles, amphibiens et poissons) et de nombreux invertébrés (y compris, au minimum, les mollusques céphalopodes, les crustacés décapodes et les insectes). " Inspiré par les résultats de recherches récentes décrivant des comportements cognitifs complexes chez ces animaux et chez d'autres animaux, le document représente un nouveau consensus et suggère que les chercheurs ont peut-être surestimé le degré de complexité neuronale requis pour la conscience.

La Déclaration de New York sur la conscience animale en quatre paragraphes a été dévoilée aujourd'hui, le 19 avril, lors d'une conférence d'une journée intitulée " La science émergente de la conscience animale " qui s'est tenue à l'Université de New York. Menée par la philosophe et spécialiste des sciences cognitives Kristin Andrews de l'Université York en Ontario, le philosophe et spécialiste de l'environnement Jeff Sebo de l'Université de New York et le philosophe Jonathan Birch de la London School of Economics and Political Science, la déclaration a jusqu'à présent été signée par 39 chercheurs, dont les psychologues Nicola Clayton et Irene Pepperberg, les neuroscientifiques Anil Seth et Christof Koch , le zoologiste Lars Chittka et les philosophes David Chalmers et Peter Godfrey-Smith .

La déclaration se concentre sur le type de conscience le plus fondamental, connu sous le nom de conscience phénoménale. En gros, si une créature a une conscience phénoménale, alors c'est " comme quelque chose " qu'être cette créature — une idée énoncée par le philosophe Thomas Nagel dans son essai influent de 1974, " Qu'est-ce que ça fait d'être une chauve-souris ? " Même si une créature est très différente de nous, écrit Nagel, " " Un organisme a fondamentalement des états mentaux conscients qui correspondent à ce qu'est cet organisme, si et seulement si. ... Nous pouvons appeler cela le caractère subjectif de l'expérience. Si une créature est ainsi consciente, elle a la capacité d’éprouver des sentiments tels que la douleur, le plaisir ou la faim, mais pas nécessairement des états mentaux plus complexes comme la conscience de soi.

" J'espère que celà attire une plus grande attention aux problèmes de la conscience non humaine et aux défis éthiques qui accompagnent la possibilité d'expériences conscientes bien au-delà de l'humain", a écrit Seth, neuroscientifique à l'Université du Sussex, dans un e-mail. " J'espère que cela suscitera des discussions, éclairera les politiques et les pratiques en matière de bien-être animal et galvanisera la compréhension et l'appréciation du fait que nous avons beaucoup plus en commun avec d'autres animaux qu'avec des choses comme ChatGPT. "

Une prise de conscience croissante

La déclaration a commencé à prendre forme l’automne dernier, à la suite de conversations entre Sebo, Andrews et Birch. " Nous parlions tous les trois de tout ce qui s'est passé au cours des 10 ou 15 dernières années dans la science de la conscience animale", se souvient Sebo. Nous savons maintenant, par exemple, que les poulpes ressentent de la douleur et que les seiches se souviennent des détails d'événements passés spécifiques. Des études sur les poissons ont montré que les labres (Labroides dimidiatus) semblent réussir une version du " test du miroir ", qui indique un certain degré d'auto-reconnaissance, et que les poissons zèbres montrent des signes de curiosité. Dans le monde des insectes, les abeilles présentent un comportement de jeu apparent, tandis que les mouches des fruits de la drosophile ont des habitudes de sommeil distinctes influencées par leur environnement social. Pendant ce temps, les écrevisses présentent des états de type anxiété – et ces états peuvent être modifiés par des médicaments anti-anxiété.

Ces signes, ainsi que d’autres, d’états de conscience chez des animaux qui ont longtemps été considérés comme moins conscients ont excité et interpellé les biologistes, les spécialistes des sciences cognitives et les philosophes de l’esprit. "Beaucoup de gens acceptent depuis un certain temps que, par exemple, les mammifères et les oiseaux sont soit conscients, soit très susceptibles de l'être, mais moins d'attention a été accordée aux autres taxons de vertébrés et en particulier d'invertébrés", a déclaré Sebo. Lors de conversations et de réunions, les experts ont largement convenu que ces animaux devaient avoir une conscience. Cependant, ce consensus nouvellement formé n’a pas été communiqué au grand public, notamment aux autres scientifiques et décideurs politiques. Les trois chercheurs ont donc décidé de rédiger une déclaration claire et concise et de la faire circuler parmi leurs collègues pour approbation. La déclaration n’est pas censée être exhaustive mais plutôt " indiquer où nous pensons que le domaine se trouve actuellement et où il se dirige ", a déclaré Sebo.

La nouvelle déclaration met à jour les efforts les plus récents visant à établir un consensus scientifique sur la conscience animale. En 2012, des chercheurs ont publié la Déclaration de Cambridge sur la conscience, qui affirmait qu'un grand nombre d'animaux non humains, y compris, mais sans s'y limiter, les mammifères et les oiseaux, ont " la capacité de manifester des comportements intentionnels " et que " les humains ne sont pas les seuls à posséder les substrats neurologiques " qui génèrent la conscience.

La nouvelle déclaration élargit la portée de son prédécesseur et est également rédigée avec plus de soin, a écrit Seth. " Elle n'essaie pas de faire de la science par diktat, mais souligne plutôt ce que nous devrions prendre au sérieux concernant la conscience animale et l'éthique pertinente, compte tenu des preuves et des théories dont nous disposons." Il a écrit qu’il n’était " pas favorable aux avalanches de lettres ouvertes et autres ", mais qu’il était finalement " parvenu à la conclusion que cette déclaration méritait vraiment d’être soutenue ".

Godfrey-Smith, philosophe des sciences à l'Université de Sydney qui a beaucoup travaillé avec les poulpes, estime que les comportements complexes que présentent ces créatures – notamment la résolution de problèmes, l'utilisation d'outils et le comportement de jeu – ne peuvent être interprétés que comme des indicateurs de conscience. "Elles ont cet engagement attentif avec les choses, avec nous et avec de nouveaux objets qui fait qu'il est très difficile de ne pas penser qu'il se passe beaucoup de choses à l'intérieur d'elles", a-t-il déclaré. Il a noté que des articles récents portant sur la douleur et les états oniriques chez les poulpes et les seiches " vont dans la même direction… ".

Même si de nombreux animaux mentionnés dans la déclaration ont un cerveau et un système nerveux très différents de ceux des humains, les chercheurs affirment que cela ne constitue pas nécessairement un obstacle à la conscience. Par exemple, le cerveau d’une abeille ne contient qu’environ un million de neurones, contre environ 86 milliards dans le cas des humains. Mais chacun de ces neurones d’abeille peut être structurellement aussi complexe qu’un chêne. Le réseau de connexions qu’ils forment est également incroyablement dense, chaque neurone en contactant peut-être 10 000 ou 100 000 autres. Le système nerveux d’une pieuvre, en revanche, est complexe à d’autres égards. Son organisation est hautement distribuée plutôt que centralisée ; un bras coupé peut présenter de nombreux comportements de l'animal intact.

(4 photos : Des recherches récentes sur l’esprit des animaux – notamment ceux des écrevisses, des poulpes, des serpents et des poissons – suggèrent que la conscience " peut exister dans une architecture neurale qui semble complètement étrangère " à la nôtre, a déclaré Peter Godfrey-Smith.)

Le résultat, a déclaré Andrews, est que "  nous n’avons peut-être pas besoin d’autant d’équipement que nous le pensions " pour atteindre la conscience. Elle note, par exemple, que même un cortex cérébral – la couche externe du cerveau des mammifères, censée jouer un rôle dans l’attention, la perception, la mémoire et d’autres aspects clés de la conscience – n’est peut-être pas nécessaire pour une conscience phénoménale plus simple comme celle ciblée dans la déclaration.

"Il y a eu un grand débat sur la question de savoir si les poissons sont conscients, et cela était en grande partie dû au fait qu'ils n'avaient pas les structures cérébrales que nous observons chez les mammifères", a-t-elle déclaré. "Mais quand vous regardez les oiseaux, les reptiles et les amphibiens, ils ont des structures cérébrales très différentes et des pressions évolutives différentes - et pourtant certaines de ces structures cérébrales, comme nous le constatons, font le même genre de travail qu'un cortex cérébral chez l'homme. " Godfrey-Smith est d’accord, notant que des comportements révélateurs de conscience " peuvent exister dans une architecture qui semble complètement étrangère à l’architecture des vertébrés ou des humains ".

Relations conscientes

Bien que la déclaration ait des implications pour le traitement des animaux, et en particulier pour la prévention de la souffrance animale, Sebo a noté que l'accent devrait aller au-delà de la douleur. Il ne suffit pas d'empêcher les animaux en captivité de ressentir des douleurs et des inconforts corporels, a-t-il déclaré. " Nous devons également leur offrir le type d’enrichissement et d’opportunités qui leur permettent d’exprimer leurs instincts, d’explorer leur environnement, de s’engager dans les systèmes sociaux et d’être par ailleurs le genre d’agents complexes qu’ils sont. "

Mais les conséquences de l’attribution du label " conscient " à un plus grand nombre d’animaux – en particulier à des animaux dont nous n’avons pas l’habitude de prendre en compte les intérêts – ne sont pas simples. Par exemple, notre relation avec les insectes peut être " inévitablement quelque peu antagoniste ", a déclaré Godfrey-Smith. Certains ravageurs dévorent les récoltes et les moustiques peuvent être porteurs de maladies. " L'idée selon laquelle nous pourrions simplement faire la paix avec les moustiques est une pensée très différente de l'idée selon laquelle nous pourrions faire la paix avec les poissons et les poulpes", a-t-il déclaré.

De même, peu d’attention est accordée au bien-être des insectes comme la drosophile, largement utilisés dans la recherche en biologie. " Dans la recherche, nous pensons au bien-être du bétail et des souris, mais nous ne pensons jamais au bien-être des insectes ", a déclaré Matilda Gibbons , qui étudie les bases neuronales de la conscience à l'Université de Pennsylvanie et a signé la déclaration.

Même si les organismes scientifiques ont créé certaines normes pour le traitement des souris de laboratoire, il n'est pas clair si la déclaration d'aujourd'hui mènera à de nouvelles normes pour le traitement des insectes. Mais les nouvelles découvertes scientifiques suscitent parfois de nouvelles politiques. La Grande-Bretagne, par exemple, a adopté une législation visant à accroître la protection des poulpes, des crabes et des homards après qu'un rapport de la London School of Economics  ait indiqué que ces animaux pouvaient ressentir de la douleur, de la détresse ou être blessés.

Bien que la déclaration ne fasse aucune mention de l’intelligence artificielle, la question d’une éventuelle conscience de l’IA préoccupe les chercheurs en conscience animale. "Il est très peu probable que les systèmes d'IA actuels soient conscients", a déclaré Sebo. Cependant, ce qu’il a appris sur l’esprit animal " me fait réfléchir et me donne envie d’aborder le sujet avec prudence et humilité ".

 

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Info: https://www.quantamagazine.org/ - Dan Falk  19 avril 2024

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La "tectonique" des chromosomes révèle les secrets de l'évolution des premiers animaux

De grands blocs de gènes conservés au cours de centaines de millions d'années d'évolution permettent de comprendre comment les premiers chromosomes animaux sont apparus.

De nouvelles recherches ont montré que des blocs de gènes liés peuvent conserver leur intégrité et être suivis au cours de l'évolution. Cette découverte est à la base de ce que l'on appelle la tectonique des génomes (photo).

Les chromosomes, ces faisceaux d'ADN qui se mettent en scène dans le ballet mitotique de la division cellulaire, jouent un rôle de premier plan dans la vie complexe. Mais la question de savoir comment les chromosomes sont apparus et ont évolué a longtemps été d'une difficulté décourageante. C'est dû en partie au manque d'informations génomiques au niveau des chromosomes et en partie au fait que l'on soupçonne que des siècles de changements évolutifs ont fait disparaître tout indice sur cette histoire ancienne.

Dans un article paru dans Science Advances, une équipe internationale de chercheurs dirigée par Daniel Rokhsar, professeur de sciences biologiques à l'université de Californie à Berkeley, a suivi les changements survenus dans les chromosomes il y a 800 millions d'années.  Ils ont identifié 29 grands blocs de gènes qui sont restés identifiables lors de leur passage dans trois des plus anciennes subdivisions de la vie animale multicellulaire. En utilisant ces blocs comme marqueurs, les scientifiques ont pu déterminer comment les chromosomes se sont fusionnés et recombinés au fur et à mesure que ces premiers groupes d'animaux devenaient distincts.

Les chercheurs appellent cette approche "tectonique du génome". De la même manière que les géologues utilisent leur compréhension de la tectonique des plaques pour comprendre l'apparition et le mouvement des continents, ces biologistes reconstituent comment diverses duplications, fusions et translocations génomiques ont créé les chromosomes que nous voyons aujourd'hui.

Ces travaux annoncent une nouvelle ère de la génomique comparative : Auparavant, les chercheurs étudiaient des collections de gènes de différentes lignées et décrivaient les changements une paire de bases à la fois. Aujourd'hui, grâce à la multiplication des assemblages de chromosomes, les chercheurs peuvent retracer l'évolution de chromosomes entiers jusqu'à leur origine. Ils peuvent ensuite utiliser ces informations pour faire des prédictions statistiques et tester rigoureusement des hypothèses sur la façon dont les groupes d'organismes sont liés.

Il y a deux ans, à l'aide de méthodes novatrices similaires, M. Rokhsar et ses collègues ont résolu un mystère de longue date concernant la chronologie des duplications du génome qui ont accompagné l'apparition des vertébrés à mâchoires. Mais l'importance de cette approche n'est pas purement rétrospective. En faisant ces découvertes, les chercheurs apprennent les règles algébriques simples qui régissent ce qui se passe lorsque les chromosomes échangent des parties d'eux-mêmes. Ces informations peuvent orienter les futures études génomiques et aider les biologistes à prédire ce qu'ils trouveront dans les génomes des espèces qui n'ont pas encore été séquencées.

"Nous commençons à avoir une vision plus large de l'évolution des chromosomes dans l'arbre de la vie", a déclaré Paulyn Cartwright, professeur d'écologie et de biologie évolutive à l'université du Kansas. Selon elle, les scientifiques peuvent désormais tirer des conclusions sur le contenu des chromosomes des tout premiers animaux. Ils peuvent également examiner comment les différents contenus des chromosomes ont changé ou sont restés les mêmes - et pourquoi - à mesure que les animaux se sont diversifiés. "Nous ne pouvions vraiment pas faire cela avant de disposer de ces génomes de haute qualité". 

Ce que partagent les anciens génomes

Dans l'étude publiée aujourd'hui, Rokhsar et une grande équipe internationale de collaborateurs ont produit le premier assemblage de haute qualité, au niveau des chromosomes, du génome de l'hydre, qu'ils décrivent comme un modèle de "vénérable cnidaire". En le comparant à d'autres génomes animaux disponibles, ils ont découvert des groupes de gènes liés hautement conservés. Bien que l'ordre des gènes au sein d'un bloc soit souvent modifié, les blocs eux-mêmes sont restés stables sur de longues périodes d'évolution.

Lorsque les scientifiques ont commencé à séquencer les génomes animaux il y a une vingtaine d'années, beaucoup d'entre eux n'étaient pas convaincus que des groupes de gènes liés entre eux sur les chromosomes pouvaient rester stables et reconnaissables au cours des éons, et encore moins qu'il serait possible de suivre le passage de ces blocs de gènes à travers pratiquement toutes les lignées animales.

Les animaux ont divergé de leurs parents unicellulaires il y a 600 ou 700 millions d'années, et "être capable de reconnaître les morceaux de chromosomes qui sont encore conservés après cette période de temps est étonnant", a déclaré Jordi Paps, un biologiste de l'évolution à l'Université de Bristol au Royaume-Uni.

"Avant de disposer de ces données sur les chromosomes entiers, nous examinions de petits fragments de chromosomes et nous observions de nombreux réarrangements", a déclaré M. Cartwright. "Nous supposions donc qu'il n'y avait pas de conservation, car les gènes eux-mêmes dans une région du chromosome changent de position assez fréquemment."

Pourtant, bien que l'ordre des gènes soit fréquemment remanié le long des chromosomes, Rokhsar a eu l'intuition, grâce à ses études antérieures sur les génomes animaux, qu'il y avait une relative stabilité dans les gènes apparaissant ensemble. "Si vous comparez une anémone de mer ou une éponge à un être humain, le fait que les gènes se trouvent sur le même morceau d'ADN semble être conservé", explique Rokhsar. "Et le modèle suggérait que des chromosomes entiers étaient également conservés". Mais cette notion n'a pu être testée que récemment, lorsque suffisamment d'informations génomiques à l'échelle du chromosome sur divers groupes d'animaux sont devenues disponibles.

Inertie génomique

Mais pourquoi des blocs de gènes restent-ils liés entre eux ? Selon Harris Lewin, professeur d'évolution et d'écologie à l'université de Californie à Davis, qui étudie l'évolution des génomes de mammifères, une des explications de ce phénomène, appelé synténie, est liée à la fonction des gènes. Il peut être plus efficace pour les gènes qui fonctionnent ensemble d'être physiquement situés ensemble ; ainsi, lorsqu'une cellule a besoin de transcrire des gènes, elle n'a pas à coordonner la transcription à partir de plusieurs endroits sur différents chromosomes. 

Ceci explique probablement la conservation de certains ensembles de gènes dont l'agencement est crucial : les gènes Hox qui établissent les plans corporels des animaux, par exemple, doivent être placés dans un ordre spécifique pour établir correctement le schéma corporel. Mais ces gènes étroitement liés se trouvent dans un morceau d'ADN relativement court. M. Rokhsar dit qu'il ne connaît aucune corrélation fonctionnelle s'étendant sur un chromosome entier qui pourrait expliquer leurs résultats.

(Ici une image décrit les différents types de fusion de chromosomes et l'effet de chacun sur l'ordre des gènes qu'ils contiennent.)

C'est pourquoi Rokhsar est sceptique quant à une explication fonctionnelle. Elle est séduisante ("Ce serait le résultat le plus cool, d'une certaine manière", dit-il) mais peut-être aussi inutile car, à moins qu'un réarrangement chromosomique ne présente un avantage fonctionnel important, il est intrinsèquement difficile pour ce réarrangement de se propager. Et les réarrangements ne sont généralement pas avantageux : Au cours de la méiose et de la formation des gamètes, tous les chromosomes doivent s'apparier avec un partenaire correspondant. Sans partenaire, un chromosome de taille inhabituelle ne pourra pas faire partie d'un gamète viable, et il a donc peu de chances de se retrouver dans la génération suivante. De petites mutations qui remanient l'ordre des gènes à l'intérieur des chromosomes peuvent encore se produire ("Il y a probablement une petite marge d'erreur en termes de réarrangements mineurs, de sorte qu'ils peuvent encore se reconnaître", a déclaré Cartwright). Mais les chromosomes brisés ou fusionnés ont tendance à être des impasses.

Peut-être que dans des groupes comme les mammifères, qui ont des populations de petite taille, un réarrangement pourrait se propager de façon aléatoire par ce qu'on appelle la dérive génétique, suggère Rokhsar. Mais dans les grandes populations qui se mélangent librement, comme celles des invertébrés marins qui pondent des centaines ou des milliers d'œufs, "il est vraiment difficile pour l'un des nouveaux réarrangements de s'imposer", a-t-il déclaré. "Ce n'est pas qu'ils ne sont pas tentés. C'est juste qu'ils ne parviennent jamais à s'imposer dans l'évolution."

Par conséquent, les gènes ont tendance à rester bloqués sur un seul chromosome. "Les processus par lesquels ils se déplacent sont tout simplement lents, sur une échelle de 500 millions d'années", déclare Rokhsar. "Même s'il s'est écoulé énormément de temps, ce n'est toujours pas assez long pour qu'ils puissent se développer".

( une image avec affichage de données montre comment des blocs de gènes ont eu tendance à rester ensemble même lorsqu'ils se déplaçaient vers différents chromosomes dans l'évolution de cinq premières espèces animales.)

L'équipe de Rokhsar a toutefois constaté que lorsque ces rares fusions de chromosomes se produisaient, elles laissaient une signature claire : Après une fusion, les gènes des deux blocs s'entremêlent et sont réorganisés car des "mutations d'inversion" s'y sont accumulées au fil du temps. En conséquence, les gènes des deux blocs se sont mélangés comme du lait versé dans une tasse de thé, pour ne plus jamais être séparés. "Il y a un mouvement entropique vers le mélange qui ne peut être annulé", affirme Rokhsar.

Et parce que les processus de fusion, de mélange et de duplication de blocs génétiques sont si rares, irréversibles et spécifiques, ils sont traçables : Il est très improbable qu'un chromosome se fracture deux fois au même endroit, puis fusionne et se mélange avec un autre bloc génétique de la même manière.

Les signatures de ces événements dans les chromosomes représentent donc un nouvel ensemble de caractéristiques dérivées que les biologistes peuvent utiliser pour tester des hypothèses sur la façon dont les espèces sont liées. Si deux lignées partagent un mélange de deux blocs de gènes, le mélange s'est très probablement produit chez leur ancêtre commun. Si des lignées ont deux ensembles de mêmes blocs de gènes, une duplication du génome a probablement eu lieu chez leur ancêtre commun. Cela fait des syntéries un "outil très, très puissant", a déclaré Oleg Simakov, génomiste à l'université de Vienne et premier auteur des articles. 

Empreintes digitales d'événements évolutifs

"L'un des aspects que je préfère dans notre étude est que nous faisons des prédictions sur ce à quoi il faut s'attendre au sein des génomes qui n'ont pas encore été séquencés", a écrit Rokhsar dans un courriel adressé à Quanta. Par exemple, son équipe a découvert que divers invertébrés classés comme spiraliens partagent tous quatre schémas spécifiques de fusion avec mélange, ce qui implique que les événements de fusion se sont produits chez leur ancêtre commun. "Il s'ensuit que tous les spiraliens devraient présenter ces schémas de fusion avec mélange de modèles", écrit Rokhsar. "Si l'on trouve ne serait-ce qu'un seul spiralien dépourvu de ces motifs, alors l'hypothèse peut être rejetée !".

Et d'ajouter : "On n'a pas souvent l'occasion de faire ce genre de grandes déclarations sur l'histoire de l'évolution."

Dans leur nouvel article Science Advances, Simakov, Rokhsar et leurs collègues ont utilisé l'approche tectonique pour en savoir plus sur l'émergence de certains des premiers groupes d'animaux il y a environ 800 millions d'années. En examinant le large éventail de vie animale représenté par les éponges, les cnidaires (tels que les hydres, les méduses et les coraux) et les bilatériens (animaux à symétrie bilatérale), les chercheurs ont trouvé 27 blocs de gènes hautement conservés parmi leurs chromosomes.

Ensuite, en utilisant les règles de fusion chromosomique et génétique qu'ils avaient identifiées, les chercheurs ont reconstitué les événements de mélange au niveau des chromosomes qui ont accompagné l'évolution de ces trois lignées à partir d'un ancêtre commun. Ils ont montré que les chromosomes des éponges, des cnidaires et des bilatériens représentent tous des manières distinctes de combiner des éléments du génome ancestral.

(Pour expliquer les 2 paragraphes précédents une image avec 3 schémas montre la fusion des chromosomes au début de l'évolution pou arriver au 27 blocs de gènes)

Une découverte stimulante qui a été faite est que certains des blocs de gènes liés semblent également présents dans les génomes de certaines créatures unicellulaires comme les choanoflagellés, les plus proches parents des animaux multicellulaires. Chez les animaux multicellulaires, l'un de ces blocs contient un ensemble diversifié de gènes homéobox qui guident le développement de la structure générale de leur corps. Cela suggère que l'un des tout premiers événements de l'émergence des animaux multicellulaires a été l'expansion et la diversification de ces gènes importants. "Ces anciennes unités de liaison fournissent un cadre pour comprendre l'évolution des gènes et des génomes chez les animaux", notent les scientifiques dans leur article.

Leur approche permet de distinguer de subtiles et importantes différences au niveau des événements chromosomiques. Par exemple, dans leur article de 2020, les chercheurs ont déduit que le génome des vertébrés avait subi une duplication au cours de la période cambrienne, avant que l'évolution ne sépare les poissons sans mâchoire des poissons avec mâchoire. Ils ont ensuite trouvé des preuves que deux poissons à mâchoires se sont hybridés plus tard et ont subi une deuxième duplication de leur génome ; cet hybride est devenu l'ancêtre de tous les poissons osseux.

John Postlethwait, génomicien à l'université de l'Oregon, souligne l'importance de la méthode d'analyse de l'équipe. "Ils ont adopté une approche statistique, et ne se sont pas contentés de dire : "Eh bien, il me semble que telle et telle chose s'est produite", a-t-il déclaré. "C'est une partie vraiment importante de leur méthodologie, non seulement parce qu'ils avaient accès à des génomes de meilleure qualité, mais aussi parce qu'ils ont adopté cette approche quantitative et qu'ils ont réellement testé ces hypothèses."

Ces études ne marquent que le début de ce que la tectonique des génomes et  ce que les syntagmes génétiques peuvent nous apprendre. Dans des prépublications récentes partagées sur biorxiv.org, l'équipe de Rokhsar a reconstitué l'évolution des chromosomes de grenouilles, et une équipe européenne s'est penchée sur l'évolution des chromosomes des poissons téléostéens. Une étude parue dans Current Biology a révélé une "inversion massive du génome" à l'origine de la coexistence de formes divergentes chez la caille commune, ce qui laisse entrevoir certaines des conséquences fonctionnelles du réarrangement des chromosomes.

L'hypothèse selon laquelle le mélange de ces groupes de liaisons génétiques pourrait être lié à la diversification des lignées et à l'innovation évolutive au cours des 500 derniers millions d'années est alléchante. Les réarrangements chromosomiques peuvent conduire à des incompatibilités d'accouplement qui pourraient provoquer la scission en deux d'une lignée. Il est également possible qu'un gène atterrissant dans un nouveau voisinage ait conduit à des innovations dans la régulation des gènes. "Peut-être que ce fut l'une des forces motrices de la diversification des animaux", a déclaré Simakov.

"C'est la grande question", a déclaré Lewin. "Il s'agit de véritables bouleversements tectoniques dans le génome, et il est peu probable qu'ils soient sans conséquence".

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/secrets-of-early-animal-evolution-revealed-by-chromosome-tectonics-20220202.Viviane Callier 2 février 2022

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