évolution

Homo: seul primate ayant des dents évoluant à l'inverse du cerveau
Des chercheurs andalous dirigés par l'Université de Grenade signalent le "paradoxe évolutif" qu'a supposé ce phénomène pendant plus de 2,5 millions d'années. Leur travail vient d'être publié dans la revue BioMed Research International. Nous sommes les seules primates dont, tout au long de plus de 2,5 millions d'années d'histoire, la grandeur des dents a décru à mesure qu'augmentait celle du cerveau.
La clé de ce phénomène, que les scientifiques qualifient de "paradoxe évolutif", pourrait se trouver dans l'évolution du régime de l'Homo. La digestion se produit d'abord dans la cavité orale, et les dents sont fondamentales pour la réduction des aliments à des particules plus petites. Il semblerait donc normal que si le cerveau augmente sa grandeur, et par conséquent ses besoins métaboliques aussi, les dents le fassent également.
Mais dans le cas du genre Homo il n'en est pas ainsi, d'après les scientifiques cela signifie que d'importants changements ont dû se produire pour que cette tendance se maintienne", signale le chercheur Juan Manuel Jiménez Arenas, professeur du département de Préhistoire et d'Archéologie de l'Université de Grenade et principal auteur de ce travail.
Une des clés de ce phénomène a dû être un changement dans le régime avec inclusion d'une quantité majeure d'aliments d'origine animale. L'augmentation de la qualité de la diète chez les Homo, grâce à une plus grande ingestion de protéines animales, de graisses et d'oligoéléments présents chez elles, est fondamentale pour l'entretien et le fonctionnement correct du cerveau. D'autre part, un grand cerveau permet des développements culturels et sociaux majeurs, ce qui a entraîné d'importantes innovations technologiques.
Pour cela, ces chercheurs ont évalué le rapport entre la grandeur de la dentition post-canine et le volume endocrâne chez un large ensemble de primates, parmi lesquels se trouvent les principaux représentants des hominidés fossiles. "Jusqu'à ce travail, il était bien connu que les dents diminuaient de grandeur et que le cerveau augmentait tout au long de l'évolution des humains ; mais nous avons déterminé qu'il s'agit de deux tendances évolutives opposées qui sont liées depuis 2,5 millions d'années, lorsqu'apparaissent sur la scène évolutive les premiers représentants de notre propre lignée, le genre Homo."
Les auteurs de ce travail mettent aussi en rapport ces changements avec l'inactivation du gène MYH16, rattaché à la musculature temporelle, dont le format diminue depuis 2,4 millions d'années approximativement, ce qui supposerait la disparition d'un important empêchement pour l'encéphalisation (une musculature temporelle hypertrophiée empêche le développement de la voûte crânienne). Ils ont également analysé leur rapport à l'inactivation du gène SRGAP2, ce qui a contribué à l'évolution du néocortex et a joué un rôle fondamental dans le développement du cerveau humain.
Ce travail a été réalisé grâce à la collaboration de Juan Manuel Jiménez Arenas avec trois prestigieux professeurs et chercheurs de l'Université de Malaga: Paul Palmqvist y Juan Antonio Pérez Claros, du département d'Écologie et de Géologie, et Juan Carlos Aledo, de département de Biochimie et de Biologie Moléculaire.

Auteur: Internet

Info: 3 avril 2014

[ mamifère ] [ être humain ]

survie

Même chez les plantes, l'habit ne fait pas le moine
Le Kwongan est une région écologique unique du sud-ouest de l'Australie. Elle a dévoilé quelques secrets souterrains du royaume végétal à des chercheurs de l'Université de Montréal et de l'University of Western Australia. Dans cet endroit on retrouve un type de végétation arbustive exceptionnellement riche en espèces qui poussent sur des sols parmi les plus infertiles au monde..
Cette particularité a permis aux chercheurs de découvrir que les plantes utilisent une diversité époustouflante de stratégies d'acquisition des éléments nutritifs dans ces sols extrêmement infertiles. "En milieu naturel, les plantes adaptées aux sols infertiles utilisent presque toutes la même stratégie aérienne leur permettant d'utiliser les nutriments du sol très efficacement: elles produisent des feuilles très coriaces qui persistent pendant plusieurs années. Par contre, jusqu'à maintenant la diversité des adaptations souterraines des racines dans les sols très pauvres demeurait inconnue.
Selon leur étude publiée dans la revue Nature Plants, le Kwongan contient presque toutes les adaptations d'acquisition des nutriments connues dans le monde végétal, sur des sols si pauvres que l'agriculture y est totalement impossible sans avoir recours à une quantité phénoménale de fertilisants. "Jusqu'ici, les scientifiques croyaient que la sélection naturelle aurait dû favoriser une seule stratégie racinaire particulièrement efficace pour l'acquisition des nutriments, étant donné l'extrême infertilité des sols, or, contrairement à ce que l'on observe pour le feuillage, où les différentes espèces de plantes convergent toutes vers la même stratégie d'utilisation efficace des nutriments dans les feuilles, il ne semble pas exister de solution miracle d'acquisition des nutriments par les racines dans les sols très pauvres. Des plantes poussant côte-à-côte peuvent utiliser des stratégies complètement différentes avec autant de succès.
Si les arbustaies semi-arides d'Australie sont perçues comme banales et homogènes, la réalité s'avère complètement différente. "Certaines plantes forment des symbioses racinaires avec des champignons, d'autres avec des bactéries, tandis que d'autres capturent et digèrent des insectes pour les nutriments qu'ils contiennent. De plus, un autre grand groupe d'espèces excrètent des composés organiques leur permettant d'augmenter la disponibilité des nutriments, dit Graham Zemunik, premier auteur de l'étude. Le Kwongan australien est l'un des points chauds de la diversité végétale sur la planète, au même titre que les forêts tropicales".
"Partout dans le monde, on transforme les écosystèmes à un rythme effarant, déclare M Zemunik. Afin de protéger la biodiversité dans le mesure du possible, il essentiel de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes. Pour y parvenir, notre étude démontre l'importance d'étudier ce qui est dissimulé sous terre et qui n'est pas immédiatement perceptible."
Cette étude, financée par le Conseil australien de la Recherche et la Fondation Kwongan, fait partie d'un programme de recherche plus large mené par le professeur Etienne Laliberté explorant les liens entre la fertilité des sols, la biodiversité végétale et le fonctionnement des écosystèmes. Il est affilié à l'Institut de recherche en biologie végétale de l'Université de Montréal et son département des sciences biologiques. Il est également affilé à la School of Plant Biology de l'University of Western Australia, où il était superviseur de doctorat du premier auteur de l'étude, Graham Zemunik.

Auteur: Internet

Info: avril 2015

[ végétaux ] [ interaction ]

astrophysique

Une nouvelle étude met en doute le modèle standard d’expansion de l’Univers

Le taux d'expansion de l'Univers a deux valeurs différentes mais très précises et qui ne sont pas compatibles. Ce problème, connu sous le nom de tension de Hubble, rejoint d'autres questions, telles que l'origine de l'énergie noire et le problème de la planéité.

(Photo) Pour cette étude, des solutions numériques ont été obtenues pour les densités d'énergie/matière noire et pour le paramètre Hubble.

L'objectif de ce travail est d'expliquer la tension de Hubble à travers une interprétation géométrique de points de vue observationnels sur des variétés incorporées.

Des ensembles de données de 1048 supernovae Panthéon de type Ia et de 34 chronomètres cosmiques combinés à 7 échantillons basés sur la taille de l'oscillation acoustique radiale du baryon ont été utilisés pour contraindre le modèle.

Cette étude a été publiée dans la revue Classical and Quantum Gravity, par Robert Monjo et Rutwig Campoamor-Stursberg, professeurs au Département d'algèbre, géométrie et topologie de l'Université Complutense de Madrid.

L’expansion de l’Univers se produit-elle ou non comme on le pensait auparavant ?

Selon les auteurs, "les observations géométriques pures, telles que l'échelle de distance cosmique, montrent que l'expansion de l'Univers n'est pas comme celle observée dans le rayonnement de fond cosmique des micro-ondes". Cette différence, expliquent-ils, implique une incompatibilité statistique connue en cosmologie sous le nom de " tension de Hubble ", liée au paramètre d'expansion de l'Univers, dont le nom a été inventé en l'honneur de l'astronome Edwin Hubble, qui a détaillé le taux d'expansion il y a un siècle.

Ces travaux montrent que, lorsqu'on applique la géométrie analytique au mouvement des étoiles supernova, l'expansion cosmique se comporte " comme si elle était linéaire, avec une vitesse égale à l'inverse de l'âge de l'Univers ".

Selon Monjo, l'auteur principal de l'étude, les observations recueillies par les missions spatiales au cours des dernières décennies sont " déformées par les trajectoires courbes de la lumière dans l'espace en expansion ", provoquant une " accélération apparente ".

Pour prouver son hypothèse, l'étude analyse sa compatibilité avec la théorie standard, prédisant une "énergie sombre apparente" de 70%, c'est-à-dire "très similaire à celle vraisemblablement observée dans le fond cosmique des micro-ondes". La différence par rapport au modèle standard serait que cette valeur serait constante, c'est-à-dire qu'elle aurait toujours la même valeur pour s'ajuster à l'expansion linéaire.

Selon cette étude, intitulée " Perspective géométrique pour expliquer la tension de Hubble ", l'Univers serait fini, en expansion linéaire à la vitesse de la lumière, et fermé par un rayon de courbure égal à l'âge de l'Univers. Avec ces ingrédients, les auteurs dérivent une accélération fictive similaire à celle qui explique l’énergie noire.

Les auteurs envisagent l'hypothèse selon laquelle l'Univers pourrait être fini, (...) s'étendant linéairement à la vitesse de la lumière, et fermé par un rayon de courbure égal à l'âge de l'Univers (...).

Actuellement, tous les indices et alternatives à la matière noire sont sérieusement analysés par la communauté scientifique. Si les découvertes de Monjo et Campoamor-Stursberg se confirment, ce sera une nouvelle ère dans la cosmologie moderne.

Auteur: Internet

Info: tameteo.com, Joana Campos Meteored Portugal 05/11/2023

[ cosmologie ]

biophysique

Comment les végétaux gèrent le trop-plein d’énergie solaire

La photosynthèse, c’est-à-dire la conversion d’énergie lumineuse en énergie chimique par les plantes, est essentielle à la vie sur terre. Un excès de lumière s’avère toutefois néfaste pour les complexes de protéines responsables de ce processus. Des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE) ont découvert comment Chlamydomonas reinhardtii, une algue unicellulaire mobile, active la protection de sa machinerie photosynthétique. Leur étude, publiée dans la revue PNAS, indique que les récepteurs (UVR8) qui détectent les rayons ultraviolets provoquent l’activation d’une valve de sécurité qui permet de dissiper sous forme de chaleur l’excès d’énergie. Un second rôle protecteur est ainsi attribué à ces récepteurs, dont l’équipe genevoise avait déjà montré la capacité à induire la production d’une "crème solaire" anti-UV.

Grâce à la photosynthèse, l’énergie du soleil est convertie par les végétaux en énergie chimique afin de produire des sucres pour se nourrir. La première étape de ce processus, qui se déroule dans des compartiments cellulaires nommés chloroplastes, consiste à capturer des photons de lumière grâce à la chlorophylle. Si la lumière est essentielle aux plantes, un excès de soleil pourrait endommager leur machinerie photosynthétique, ce qui affecterait leur croissance et leur productivité. Pour se protéger, les plantes activent alors un mécanisme de protection lorsque la lumière est trop abondante, qui fait appel à une série de protéines capables de convertir l’excès d’énergie en chaleur afin qu’elle se dissipe.

Produire des protéines qui détournent l’énergie

"Ce sont les rayons ultraviolets de type B qui sont susceptibles de causer le plus de dégâts à l’appareil photosynthétique, et nous avons voulu savoir s’ils jouaient un rôle de déclencheur du mécanisme de protection et, le cas échéant, lequel», expliquent Michel Goldschmidt-Clermont et Roman Ulm, professeurs au Département de botanique et biologie végétale de la Faculté des sciences de l’UNIGE. Ces travaux, menés en collaboration avec des chercheurs du Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale (CEA/CNRS/Université Grenoble Alpes/INRA) et de l’Université de Californie, ont été effectués chez Chlamydomonas reinhardtii, une algue mobile unicellulaire employée comme organisme modèle.

L’équipe de Roman Ulm avait découvert en 2011 l’existence d’un récepteur aux UV-B, baptisé UVR8, dont l’activation permet aux plantes de se défendre contre ces UV et d’élaborer leur propre "crème solaire" moléculaire. Les chercheurs découvrent aujourd’hui que, chez cette algue, ce récepteur déclenche un deuxième mécanisme de protection. "En effet, lorsqu’UVR8 détecte des UV-B, il active un signal qui enclenche, au niveau du noyau cellulaire, la production de protéines , qui seront ensuite importées dans les chloroplastes. Une fois intégrées à l’appareil photosynthétique, elles contribuent à détourner l’énergie en excès, qui sera dissipée sous forme de chaleur grâce à des vibrations moléculaires", détaille Guillaume Allorent, premier auteur de l’article.

Chez les plantes terrestres, la perception des UV-B par ce récepteur est également importante pour la protection de la machinerie photosynthétique, mais le mécanisme n’a pas encore été élucidé. "Il est cependant crucial pour la productivité agricole et l’exploitation biotechnologique des processus photosynthétiques de mieux comprendre les mécanismes responsables de la photoprotection contre la lumière solaire et ses rayons UV-B", indique Michel Goldschmidt-Clermont. La recherche continue.

Auteur: Internet

Info: https://www.unige.ch, 2016

[ assimilation chlorophyllienne ]

contre-mesure

Les phages contre-attaquent
Certains phages ont développé des armes qui inhibent le système de défense des bactéries. Grâce à cette réplique , ils parviennent à infecter les bactéries et à se multiplier.
Un nouvel épisode de la course à l'armement que se livrent les bactéries et les virus qui les infectent - les phages - vient d'être révélé dans Nature Microbiology. En effet, une équipe internationale, dont font partie Sylvain Moineau et ses collaborateurs du Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique, a révélé l'existence de phages capables de rendre inopérant le système de défense CRISPR-Cas utilisé contre eux par les bactéries.
Aujourd'hui connu comme un puissant outil d'édition du génome, CRISPR-Cas est d'abord un mécanisme de défense déployé par les bactéries pour se protéger des phages. C'est d'ailleurs l'équipe de Sylvain Moineau et les mêmes collaborateurs qui ont décrit, dans la revue Science, en 2007, l'existence de ce système de défense chez les bactéries. Cette contremesure, qui existe chez environ 40% des espèces bactériennes, repose sur des séquences d'ADN que les bactéries accumulent à partir du matériel génétique de leurs assaillants. En 2010, dans un article publié dans la revue Nature, l'équipe du professeur Moineau démontrait que, lors de rencontres subséquentes avec ces virus, les bactéries utilisent les composantes du système CRISPR-Cas, dont la protéine Cas9, pour scinder l'ADN de leurs envahisseurs à des endroits précis de leur génome.
Les phages n'avaient cependant pas dit leur dernier mot. Depuis cinq ans, quelques études ont mis en lumière l'existence d'anti-CRISPR chez certains types de phages. L'équipe du professeur Moineau vient d'ajouter un élément au dossier en démontrant l'existence d'un nouvel anti-CRISPR chez un autre type de phage qui attaque S. pyogenes, une bactérie pathogène utilisée comme modèle pour l'édition du génome. Les chercheurs ont isolé un phage qui échappe 40 000 fois plus souvent que les autres au système de défense CRISPR-Cas9 de S. pyogenes. "Nous avons séquencé le génome d'un de ces phages, nous avons analysé et cloné plusieurs de ses gènes et nous avons découvert un gène codant pour une protéine dite "anti-CRISPR" qui inhibe efficacement le système de défense de la bactérie", explique Sylvain Moineau. Les chercheurs ont aussi démontré que cette protéine anti-CRISPR inhibe complètement le système de défense de S. thermophilus. "Il s'agit de la bactérie, utilisée pour la fabrication de yogourt et de certains fromages, qui avait permis la découverte du système CRISPR en 2007", rappelle-t-il.
Le mode d'action de cet anti-CRISPR n'a pas encore été élucidé, mais déjà les chercheurs entrevoient les répercussions concrètes de leurs travaux. "Puisque le système de défense CRISPR-Cas peut être contourné par certains phages, il faudra trouver de nouvelles façons de protéger les cultures bactériennes utilisées par l'industrie alimentaire contre les attaques des phages, constate le professeur Moineau. Il n'y a pas de fin à la lutte que se livrent ces microorganismes. C'est ce qui rend notre domaine de recherche si fascinant." Par ailleurs, la découverte de cet anti-CRISPR ouvre la porte à un meilleur contrôle de l'activité de la protéine Cas9. "On pourrait notamment utiliser l'anti-CRISPR comme interrupteur pour ralentir ou pour bloquer les coupures provoquées par Cas9 lors d'expériences d'édition des génomes", suggère le chercheur.
L'article paru dans Nature Microbiology est signé par Alexander Hynes, Geneviève Rousseau, Marie-Laurence Lemay et Sylvain Moineau, de l'Université Laval, et par leurs collaborateurs Philippe Horvath, Christophe Fremaux et Dennis Romero, de la compagnie DuPont.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=16615 sept 2017

[ complexité ] [ biologie ]

sciences

Les effets de la musique sur le cerveau et la santé
On dit que la musique élève l'âme, mais elle élève aussi... le cerveau ! En effet, une étude récente réalisée par des chercheurs membres du Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique (CRBLM) rapporte que l'apprentissage de la musique avant l'âge de sept ans influence positivement le développement du cerveau. Plus précisément, la formation musicale pendant l'enfance favorise des connexions plus fortes entre les régions sensorielles et motrices de notre matière grise, l'aidant ainsi à mieux orchestrer la planification et l'exécution de nos mouvements.
Plus encore, des données indiquent que les enfants qui suivent des leçons de musique réussissent mieux certains types de tests, particulièrement ceux de lecture et de concentration. D'autres recherches démontrent qu'une formation musicale développe les capacités auditives, notamment dans un contexte bruyant. Pareillement, l'apprentissage de plusieurs langues pendant l'enfance procure des avantages cognitifs qui peuvent ralentir la sénescence.
Le CRBLM a été créé en 2011, il réunit les forces vives de la recherche sur l'organisation, le fonctionnement et le dysfonctionnement des systèmes nerveux musical et linguistique. Etabli à l'Université McGill et financé par le FRQNT, ce regroupement stratégique rassemble des ingénieurs, des neuroscientifiques, des linguistes, des experts en vieillissement et des psychologues provenant aussi de diverses universités - Université de Montréal, Université Concordia, Université Laval, Université du Québec à Montréal - et de l'INRS.
Par exemple, l'axe de recherche sur les neurosciences se penche sur la capacité d'apprentissage de plusieurs langues. Il tente aussi de mieux comprendre comment nos méninges interagissent avec la musique pour, à long terme, mieux cerner et peut-être traiter des problèmes de langage. Car langage et musique partagent certaines zones du cerveau. C'est ce qui explique que, souvent, un accident cérébral perturbe nos facultés musicales et verbales. Par contre, musique et paroles utilisent également des circuits neuronaux séparés et peuvent donc être perturbés isolément. Les chercheurs ont constaté que beaucoup de patients atteints d'Alzheimer semblent conserver la capacité de reconnaître la musique alors qu'ils n'identifient plus les membres de leur famille et que leur discours est embrouillé.
Une grande partie des travaux sur la musique se fait dans le Laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son (BRAMS), situé à l'Université de Montréal. Cette importante infrastructure est intégrée au CRBLM et dispose notamment de dix salles de test insonorisées à la fine pointe de la technologie et d'un système vidéo 3D d'enregistrement de mouvements.
La compréhension des effets du langage et de la musique sur le cerveau représente tout un défi. En effet, il n'y aurait pas de centre musical et langagier unique dans le cerveau. Comme pour la compréhension du langage, la musique est traitée par différents chefs d'orchestre. Ainsi, chez un musicien, une partie de la matière grise se concentre sur le mouvement des mains, tandis qu'une autre partie s'efforce de déchiffrer les notes de la partition. Par des techniques de neuro-imagerie fonctionnelle, les scientifiques enregistrent les réponses du cerveau et les mouvements de l'interprète à l'aide d'un système de senseurs. Ils combinent ensuite ces données dans des modèles théoriques neurophysiologiques et mathématiques pour comprendre comment le système nerveux permet à une personne de produire de la musique rapidement et facilement. Des chercheurs comme les codirecteurs du BRAMS - Isabelle Peretz, professeure au Département de psychologie de l'Université de Montréal, et Robert Zatorre, professeur à l'Institut neurologique de Montréal (MNI) - ont ainsi établi que certains réseaux neuronaux sont tout de même exclusivement dédiés au traitement de la musique.
Selon certaines études, compte tenu du fait que la musique et la zone de commande du mouvement partagent des circuits neuronaux, l'art musical peut aider les patients atteints de Parkinson ou ceux qui ont subi un accident vasculaire cérébral à améliorer - ou à retrouver - la mobilité. Les personnes qui ont des problèmes de cognition ou de langage profiteraient également des bienfaits d'une mélodie. Les prescriptions pour une thérapie musicale, c'est pour bientôt...

Auteur: Internet

Info: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73014.htm

[ thérapie ]

nutrition

On mange moins quand le repas est servi après une activité physique coupe-faim
Manger un repas 15 minutes après une activité physique d'intensité soutenue permet de réduire de 11 % la consommation de calories - et de 23 % celle de gras - comparativement à la prise d'un repas deux heures après la séance d'exercice.
C'est ce qui se dégage d'une étude dirigée par Marie-Ève Mathieu, professeure au Département de kinésiologie de l'Université de Montréal, menée auprès de 12 jeunes hommes de poids normal âgés de 15 à 20 ans.
Les participants ont couru 30 minutes sur un tapis roulant, à une intensité de 70 % de leur capacité cardiorespiratoire, au cours de deux journées de tests. Le premier jour, l'exercice s'est terminé 15 minutes avant le repas du midi, tandis que le deuxième jour il y a eu un délai de deux heures entre la fin de l'exercice et le début du dîner.
Dans les deux cas, le dîner était un buffet composé de plats allant de la salade au gâteau en passant par des macaronis au fromage, des fettuccinis Alfredo et un risotto aux trois champignons. "Il s'agissait d'un buffet validé pour l'expérience qui se veut représentatif de ce qui peut être offert dans la réalité", mentionne Mme Mathieu.
Les données recueillies au cours de l'expérimentation ont révélé que s'alimenter 15 minutes après avoir couru réduit la consommation de calories de 154 (646 kilojoules), soit 11 % moins de calories que lorsque ces mêmes participants ont mangé deux heures après la course sur le tapis roulant.
Fait à souligner, quand les participants ont ingéré moins de calories, ils n'ont pas mangé davantage en après-midi ni au repas du soir.
Autre fait notable, bouger dans les minutes qui avaient précédé le repas a eu pour effet de réduire de 23 % la consommation d'aliments gras en comparaison de l'entraînement effectué deux heures avant de manger.
"Cette donnée rejoint d'autres études qui démontrent que l'attrait pour les aliments ou repas plus riches en gras diminue quand on est physiquement actif", dit celle qui est aussi chercheuse au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, affilié à l'UdeM.
Effet coupe-faim de l'activité physique
Des études ont déjà montré que, à la suite d'une activité physique d'intensité moyenne à élevée, il se produit chez l'individu un effet coupe-faim (ou anorexigène) qui s'atténue graduellement au cours des 60 minutes suivant l'exercice.
L'effort physique réduit la production d'une hormone sécrétée par l'estomac, la ghréline acylée, dont le rôle consiste à "informer" le cerveau que le corps a besoin d'être nourri.
"Ce n'est pas chez tout le monde que cet effet anorexigène transitoire se fait sentir, précise Marie-Ève Mathieu. Les hommes de poids normal le ressentent généralement plus que les femmes obèses par exemple."
Mais le moment le plus propice pour profiter de cet effet restait à déterminer, et c'est ce à quoi l'équipe de Mme Mathieu s'est attelée.
"L'effet du timing de l'activité physique par rapport à l'ingestion de calories est un concept nouveau en recherche, indique-t-elle. On sait par ailleurs que faire de l'activité physique à des moments précis est bénéfique pour améliorer le contrôle de la glycémie et de la pression artérielle."
Il est toutefois difficile, à la lumière des résultats de l'étude, d'évaluer la perte de poids qu'il serait possible d'obtenir à plus long terme en mangeant peu de temps après une activité physique ou s'il est possible ainsi de maintenir son poids. Néanmoins, cet élément pourrait faire partie d'une stratégie de contrôle du poids.
"Ce qui est intéressant, c'est qu'en modifiant une simple habitude il est pensable de perdre quelques kilos : il suffirait de modifier le moment où l'on fait de l'exercice", avance-t-elle.
"Sur le plan de la recherche, nous élaborons des interventions plus ciblées en activité physique qui ont une incidence sur la consommation alimentaire, conclut Marie-Ève Mathieu. Nos résultats ouvrent de nouvelles possibilités d'études et d'interventions en matière de prévention de prise de poids excessive sur le long terme."

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Info: http://www.techno-science.net

[ digestion ] [ sciences ] [ appétit ]

entomologie

Découvrez comment certains vers du cerveau transforment les fourmis en mortes-vivantes 

(photo : Dans la tête d'une fourmi infectée par plusieurs vers plats parasites en jaune, un ver en rouge se niche à l'intérieur du cerveau de la fourmi, - image capturée par le centre d'imagerie et d'analyse du musée d'histoire naturelle de Londres.)

Peut-on comprendre l’idée d’un ver parasite dans le cerveau d’une fourmi ? Ne vous inquiétez pas, il y a des photos.

Les scientifiques ont récemment capturé les premières images montrant ces parasites " contrôlant l'esprit " en action à l'intérieur de la tête d'une malheureuse fourmi, révélant des vues inédites d'un ver plat mortel vivant dans le cerveau, Dicrocoelium dendriticum (douve lancette du foie ou lancet liver fluke)  et les indices mis au jour quant aux secrets de manipulation et de comportement du ver.

Les douves du foie de Lancet ciblent un large éventail d'espèces de fourmis. Selon les Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC), bien qu'elles ne pratiquent leurs tours de passe-passe que sur les fourmis hôtes, elles font du ping-pong entre plusieurs espèces pour compléter leur cycle de vie.

Sous forme d’œufs, elles habitent les excréments d’animaux de pâturage comme les cerfs ou le bétail. Une fois les excréments infectés mangés par les escargots, les larves de vers éclosent et se développent dans les intestins des mollusques. Les escargots finissent par éjecter les larves de vers sous forme de boules visqueuses, qui sont ensuite englouties par les fourmis. [ 8 terribles infections parasitaires qui feront ramper votre peau ]

C'est à l'intérieur de la fourmi que le ver se transforme. Les fourmis ingèrent généralement plusieurs vers, dont la plupart se cachent dans leur abdomen. Toutefois, l'un d'entre eux parvient jusqu'au cerveau de la fourmi, où il devient le moteur de l'insecte, l'obligeant à adopter des "comportements absurdes", ont rapporté des scientifiques dans une nouvelle étude.

Sous le contrôle du ver, la fourmi désormais zombifiée affiche un souhait de mort, grimpant sur des brins d'herbe, des pétales de fleurs ou d'autres végétaux au crépuscule, une époque où les fourmis retournent généralement à leurs nids. Nuit après nuit, la fourmi s'accroche avec ses mâchoires à une plante, attendant d'être mangée par un mammifère qui en pâture. Une fois que cela se produit, les parasites se reproduisent et pondent chez le mammifère hôte. Les œufs sont expulsés dans les selles et le cycle recommence.

Tout est question de contrôle

Pendant des années, les biologistes avaient été intrigués par la relation entre les vers plats et les fourmis, mais les détails sur la manière dont les parasites manipulent le comportement des fourmis restaient un mystère, " en partie parce que jusqu'à présent, nous n'avons pas pu voir la relation physique entre le parasite et le cerveau de fourmi ", a déclaré le co-auteur de l'étude, Martin Hall, chercheur au département des sciences de la vie du Musée d'histoire naturelle (NHM) de Londres,  Tout a changé lorsqu'une équipe de scientifiques a examiné l'intérieur de la tête et du corps des fourmis infectées à l'aide d'une technique appelée micro-tomographie par ordinateur, ou micro-CT. Cette méthode combine la microscopie et l’imagerie aux rayons X pour visualiser les structures internes de minuscules objets en 3D et avec des détails époustouflants.

(Photo : La plupart des parasites vers plats d'une fourmi infectée attendent patiemment à l'intérieur de l'abdomen de leur hôte, tandis qu'un ou plusieurs vers envahissent le cerveau de la fourmi)

Les chercheurs ont décapité des fourmis prélevées, enlevant leurs mandibules pour mieux voir l'intérieur de leur tête, puis ils ont coloré et scanné la tête et l'abdomen des fourmis, ainsi qu'un corps complet de fourmi, écrivent-ils dans l'étude.

Leurs analyses ont montré qu'une fourmi pouvait avoir jusqu'à trois vers se disputant le contrôle de son cerveau, même si un seul ver parvient finalement à entrer en contact avec le cerveau lui-même. Les ventouses orales aident les parasites à s'accrocher au tissu cérébral de la fourmi, et les vers semblent cibler une région du cerveau associée à la locomotion et au contrôle de la mandibule.

Le détournement de cette zone du cerveau permis très probablement au ver de diriger la fourmi et verrouiller ses mâchoires sur une ancre d'herbe ou de fleur en attendant d'être mangée, rapportent les auteurs de l'étude. 

Auteur: Internet

Info: https://www.livescience.com/62763-zombie-ant-brain-parasite.html, 5 juin 2018, Mindy Weisberger

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mutation héritée

Les graines héritent des souvenirs de leur mère Des chercheurs de l'UNIGE démontrent que le contrôle maternel et environnemental de la dormance des graines s'effectue via des mécanismes épigénétiques inédits. Les graines restent dans un état de dormance - un blocage temporaire de leur croissance - tant que les conditions environnementales ne sont pas idéales pour germer. La profondeur de ce sommeil, qui est influencée par différents facteurs, est héritée de leur mère, comme l'avaient montré des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE). Ils révèlent aujourd'hui dans la revue eLife comment cette empreinte maternelle est transmise grâce à de petits fragments d'ARN dits 'interférents', qui inactivent certains gènes. Les biologistes dévoilent également qu'un mécanisme similaire permet de transmettre une autre empreinte, celle des températures présentes au cours du développement de la graine. Plus cette température était basse, plus le niveau de dormance de la graine sera élevé. Ce mécanisme permet à la graine d'optimiser le moment de sa germination. L'information est ensuite effacée dans l'embryon germé, pour que la génération suivante puisse stocker de nouvelles données sur son environnement. La dormance est mise en oeuvre pendant le développement des graines dans la plante mère. Cette propriété permet aux graines de germer pendant la bonne saison, d'éviter que tous les rejetons d'une plante se développent au même endroit et entrent en compétition pour des ressources limitées, et favorise la dispersion des plantes. Les graines perdent également leur dormance à des échéances variables. "Des sous-espèces d'une même plante peuvent avoir différents niveaux de dormance selon les latitudes sous lesquelles elles sont produites, et nous voulions comprendre pourquoi", explique Luis Lopez-Molina, professeur au Département de botanique et biologie végétale de la Faculté des sciences de l'UNIGE. Le gène paternel est réduit au silence Comme tous les organismes ayant une reproduction sexuée, la graine reçoit deux versions de chaque gène, un allèle maternel et un allèle paternel, qui peuvent avoir des niveaux d'expressions différents. Les biologistes de l'UNIGE avaient montré en 2016 que les niveaux de dormance d'Arabidopsis thaliana (l'Arabette des Dames), un organisme-modèle utilisé en laboratoire, sont hérités de la mère. En effet, chez la graine, le niveau d'expression d'un gène régulateur de dormance appelé allantoinase (ALN) est le même que celui de l'allèle maternel. Ceci implique que c'est l'allèle maternel d'ALN qui est principalement exprimé, au détriment de l'allèle paternel. Dans l'étude actuelle, les chercheurs montrent que cette empreinte maternelle est transmise par un mécanisme épigénétique, qui influence l'expression de certains gènes sans en modifier la séquence. L'allèle paternel d'ALN est 'réduit au silence' par des modifications biochimiques appelées méthylations, qui sont effectuées dans la région promotrice du gène afin de l'inactiver. "Ces méthylations sont elles-mêmes le résultat d'un processus dans lequel sont impliqués différents complexes d'enzymes et de facteurs, ainsi que de petits fragments d'ARN dits 'interférents'. Il s'agit d'un exemple inédit d'empreinte génomique, car elle se fait en l'absence de l'enzyme habituellement responsable de la méthylation", détaille Mayumi Iwasaki, chercheuse au sein du groupe genevois et première auteure de l'article. L'empreinte du froid passé empêche l'éveil de la graine Les conditions environnementales présentes pendant la formation de la graine laissent aussi leur empreinte, car son niveau de dormance augmente avec une baisse des températures. "Nous avons découvert que, dans ce cas, les deux allèles du gène ALN sont fortement réprimés dans la graine. Ceci est dû à un mécanisme épigénétique semblable, mais dont les acteurs ne sont pas tous identiques à ceux qui opèrent pour réduire l'allèle paternel au silence", expose Luis Lopez-Molina. Cette empreinte du froid permet à la graine de conserver des informations sur les températures passées pour les inclure dans le choix du moment optimal de germination. Après la germination, le gène ALN est à nouveau réactivé dans l'embryon. La mémoire du froid sera ainsi effacée, ce qui permet de remettre les compteurs à zéro pour la génération suivante. "Etudier comment les facteurs maternels et environnementaux provoquent l'éveil des graines dormantes est d'une importance cruciale pour l'agriculture, notamment pour prévenir une germination précoce dans un environnement soumis aux changements climatiques", conclut Mayumi Iwasaki. L'enjeu au niveau écologique est, lui aussi, majeur, car l'augmentation des températures pourrait diminuer la dormance de la banque de semences et modifier ainsi la répartition des espèces végétales sous une latitude donnée. Ceci entraînerait de multiples conséquences, directe et indirectes, pour les espèces animales et végétales indigènes. Internet,

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net. Publié par Adrien le 27/03/2019, source: Université de Genève

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mâles-femelles

Selon une récente étude anglaise, la monogamie serait une stratégie des femelles primates pour protéger leur descendance.

Christopher Opie est primatologue au département d'Anthropologie de l'University College of London, en Angleterre. Il s'intéresse aux primates et à leurs comportements sociaux, mais aussi aux corrélations que l'on peut établir entre certains singes et l'espèce humaine. Et il travaille tout spécialement sur l'émergence de la monogamie. Dans un article publié cette semaine dans la revue scientifique américaine Pnas, avec d'autres chercheurs, il se demande pourquoi cette forme de relation existe chez les primates. "Courante chez les oiseaux, la monogamie est plus rare chez les mammifères [ndlr: moins de 3%] parce que la durée de gestation et de lactation de la femelle rend avantageux pour les mâles de chercher des opportunités additionnelles", expliquent-t-ils.

La femelle étant indisponible une bonne partie de l'année, il serait logiquement poussé à aller voir ailleurs si les portes sont plus ouvertes pour déposer sa semence un peu partout.

Or, la monogamie existe tout de même en pratique, notamment chez certains singes. Pour tenter de comprendre comment elle est apparue, les chercheurs ont comparé les données de 230 espèces de primates. Plusieurs hypothèses ont été avancées: l'éducation parentale, la surveillance de son partenaire sexuel et les risques d'infanticides.

Pour la première hypothèse, chez ce qu'on appelle les singes du Nouveau Monde, les Callitrichidae et les Aotus par exemple, les femelles donnent souvent naissance à des jumeaux. Elles ne pourraient prendre soin des enfants sans l'aide du géniteur.

Pour la seconde, dans des groupes où il apparaît trop compliqué de conquérir plusieurs femelles - elles peuvent être trop éloignées ou la concurrence trop intense - le mâle ne s'intéresse qu'à une seule partenaire, pour être sûr de ne pas la perdre. On retrouve cette tendance chez certains petits ongulés.

Enfin, quand la durée de lactation est plus longue que celle de gestation, la femelle, pour éviter de devoir allaiter deux enfants en même temps, retarde sa période de chaleurs. Un concurrent peut donc avoir intérêt à tuer le bébé pour qu'elle redevienne fertile plus vite.

Le résultat de leur comparaison privilégie la dernière solution. Les chercheurs ont remarqué ainsi que les soixante espèces de primates monogames, comme l'Ouistiti pygmées ou le Siamang, se distinguent surtout par leurs faibles taux d'infanticides comparés aux autres. Pourquoi certains restent alors polygames, se sont demandé les chercheurs, puisque pour la reproduction, l'inverse semble être bénéfique?

Chez le Gorille de montagne, 34% des nouveaux nés sont tués, on monte à 64 % pour le Langur de Java où chaque adulte peut, légitimement, se considérer comme un survivant.

Selon l'étude, les deux espèces vivent dans des habitats à hauts risques où la cohésion de groupe pour survivre, plus que celle du couple, est essentielle et empêche le passage à la monogamie.

Tout de même, pour les chercheurs, "ces résultats pourraient expliquer pourquoi la monogamie est plus courante chez les primates [27% des espèces] que chez les autres mammifères. La sociabilité complexe des primates va avec des cerveaux développés, mais aussi entraînent des enfants altrices (non indépendants à la naissance), et des longues périodes de lactation et de croissance". Il fallait bien trouver une solution pour gérer au mieux cette importante période de dépendance.

Pour Christopher Opie et ses collègues, la monogamie chez les humains est peut-être aussi une stratégie que les femmes ont privilégiée pour protéger leurs enfants. Une étude récente suggère ainsi que déjà les Australopithèques pouvaient l'être. L'éducation parentale, par exemple, ne serait arrivée que dans un second temps.

Toutefois, ils rappellent que nous aurions pu adopter d'autres systèmes. Chez les chimpanzés, les mâles défendent collectivement les femelles de leur territoire, face à l'étranger. Ces dernières entretiennent le doute sur la paternité des enfants. Le mâle n'étant jamais certain qui il a enfanté ou pas, il évite de tuer les petits de la communauté.

D'autres chercheurs sont sceptiques sur les conclusions de cette étude. "Les données sont très solides", juge Carel van Schaik, primatologue à l'université de Zurich, cité par le magazine Science, mais il "paraît très dangereux d'en conclure que les risques d'infanticide ont été le principal argument pour la monogamie humaine". D'une part parce que nos cultures ne sont jamais totalement monogames, certaines mêmes encouragent un homme à avoir plusieurs femmes, d'autre part parce que notre monogamie actuelle est "socialement imposée".

Auteur: Girard Quentin

Info: Internet, Pourquoi nous sommes devenus monogames pour éviter les infanticides, 2 août 2013

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