anthropo-zoom

Issus d'une infinité de précédents verbaux, parlés ou littéraires, nous nous sommes accoutumés-enfermés dans une certaine linélarité de la réflexion. Eloignés du monde : du monde des signes. Un signe n'est jamais linéaire - juste partie à miroitantes facettes d'un monde complexe et perspectiviste. Ainsi des signes perçus et souvent mal interprétés, peut-être plus pour ceux réfugiés dans l'univers des symboles, logiques réductives et autres conventions écrites-codées : le monde humain (soi-disant) consensuel. 

Mais le langage est aussi ouverture. Emergence du minéral-végétal-animal-singe pensant. Abstraction, mémoire-réflexion communautaire qui l'éloigne de la source. 

Mais non !...  Qui l'émancipe. Lui fait voir. 

La dualité est intriquée, toujours, elle est notre lot. La physique quantique se borne au constat, les limites intrinsèques de nos idiomes restant bien loin d'un quelconque "performatif" en la matière. Il nous manque un jargon communautaire sous-tendu par une logique indépendante de son substrat. 

Ah ah ah ah ah ah... C'est si facile à énoncer. 

Résumons-pensons : aux règnes minéraux, végétaux, etc. où des myriades d'interactions s'interpénétrent et s'auto-influencent sans cesse dans le flux d'une évolution apparemment lente et progressive. Mais qui avance aussi par paliers. 

Et vient l'affranchissement gravitationnel, enclenché chez le végétal, accéléré chez nos proches cousins animaux... qui se meuvent, changent de régions, de continents... Se libèrent topologiquement, s'opposent à l'immobilisme.

Et nous autres... qui explorons Mars.

L'entendement se brouille devant tout ça, épigénétique et binz des interactions multiples, sur des échelles trop grandes - du quark au cosmos entier - bidules qui s'assemblent, s'enveloppent, s'aggrègent... Pour constituer toutes sortes de sphères-astres, systèmes planétaires et autres immenses machins...  qui batifolent.

Et donc, à partir d'un de ces berceaux de matière-énergie E=mc2 - et sous certaines conditions pour ce que nous avons pu voir sur terre - les atomes se sont combinés-organisés, formant des molécules, cellules... organismes... puis des mousses, etc...  jusqu'à nous. 

Les mêmes atomes, partout, qui, après treize milliards d'années, nous accouchent. 

Et voilà que nous parlons, inscrivons et conservons nos idées, en les mélangeant... les traduisant...

Ecrits, dialectes, signes-symboles, langages, proverbes, images, romans, codages, musique... représentations... Tout celà maintenant accessible d'un clickement de doigts sur le Web. 

Et vlatipa que certains démontrent que l'état des lieux de nos "savoirs humains" n'est que notre propre reflet. Lisez un peu ceci.  (...)

Humain transitoire perdu dans une complexité qui s'expand, mu par un truc miroir, progressif... "Si l'esprit humain était suffisamment limpide pour qu'on le comprenne, nous serions trop simple pour pénétrer les choses." formula Emerson W. Pugh. Notion exprimée différemment par Raymond de Becker : "L'esprit peut être comparé à un cristal restituant différemment la lumière selon la facette qui la reçoit." Ici nous sommes tout prêt de l'idée des étages-hiérarchies septénaires des Dialogues avec l'ange.

Constant essor des limites du solipsisme anthropique, joliment résumé par Velimir Khlebnikov

Auteur: Mg

Info: 2 nov. 2022

[ linguistique ] [ limitation ] [ pensée rationaliste ]

extraterrestres

De temps en temps, après une dure journée de boulot, je passe un petit moment à jouer avec mes chats en les invitant à une "chasse" frénétique. Les chats ont un instinct naturel de prédateur, et lorsque j'allume mon pointeur laser ils sont incapables de ne pas fixer du regard le point rouge projeté sur la moquette, les murs ou n'importe quel meuble dans la pièce.
Pour mes chats, le point rouge possède une vie propre, il existe comme une entité distincte. Bien qu'ils me voient tenir en main le pointeur, ils ne comprennent pas la relation entre celui-ci et le point rouge, ils ne réalisent pas que c'est moi qui est à l'origine de son apparition et de ses mouvements.
Alors ils essaient d'attraper le point rouge, ils le chassent avec frénésie. Ils pensent qu'il s'agit d'un objet physique, malgré le fait que leurs pattes se referment sur du vide à chaque fois qu'ils le "saisissent". Ils s'en approchent doucement et bondissent pour le surprendre. Moi je joue le jeu, et je fais s'échapper le point rouge au dernier moment, ce qui excite les félins, qui semblent y voir une tentative de fuite.
C'est un jeu très amusant, pour eux et pour moi. Quand je contrôle le point rouge, je le fais se comporter "avec intelligence", le faire traverser la pièce de manière aléatoire est vite ennuyeux, et d'ailleurs les chats y réagissent beaucoup moins. Donc, je le fais grimper, s'avancer doucement, se cacher dans les recoins, partir en fuite et revenir narguer mes chasseurs.
Vous l'aurez compris, cette analogie rappelle la recherche continue de véhicules extraterrestres présumés par les humains. Les apparitions d'OVNI montrent de nombreux aspects similaires à notre jeu de chasse au point rouge :
Selon Jaques Vallée, les OVNIs font partie d'un "système de contrôle" et de conditionnement psychosocial qui présente des "récompenses" pour palier à l'inexistence - ou tout du moins la grande maigreur - des preuves physique. Le phénomène, quelle que soit sa nature ultime, se nie lui-même avec obstination, et en ce faisant il permet le jeu qu'il joue avec nous.
Comme les chats, nous sommes friands de mystères et nous sommes excités par ces "lumières" étranges. Pour l'un de mes félins, le "pouvoir" du point rouge est tel, que lorsque je simule avec ma bouche le petit "clic clic" de l'interrupteur du pointeur laser, il rapplique immédiatement. J'ai même poussé le conditionnement un peu plus loin, j'ai réussi à lui apprendre à faire un "double miaulement" (miau miau), qu'il doit effectuer obligatoirement s'il veut voir le point rouge.
C'est assez surprenant, surtout si l'on considère que la récompense n'est pas comestible, comme c'est généralement le cas lors du dressage d'animaux. C'est dire à quel point il est fasciné par le "phénomène". A noter qu'avec mon autre chat, le résultat est nul, il joue avec le point rouge mais pas au point de le réclamer avec insistance.
Alors, sommes-nous également manipulés de la sorte? Nous apercevons cette soudaine lumière rouge, nous fléchissons nos muscles, cette fois nous l'attraperons ! Pour sur.

Auteur: Mac Tonnies

Info:

[ spéculation ]

étiquetage

Le référencement, c'est à dire le fait de créditer l'auteur d'une phrase/idée, présente, si on se met dans l'optique FLP, plus d'inconvénients que d'avantages. Déjà parce nous sommes dans un monde sémantique à fond anthropocentrique - voire androcentrique - dont il va falloir rapidement se distancier puisque ces deux instanciations fondatrices ont suffisamment montré leurs limites au vu de la situation globale des humains en 2022.

En réalité une quête de pureté onomasiologique devrait pouvoir s'en abstraire, si on veut bien réaliser qu'une immense partie des référencements furent motivés et articulés sur des bases douteuses, dues probablement - si on veut être optimiste - à une espèce humaine extrêmement jeune en terme de développement, espèce principalement soumise à son avidité et à des pulsions primitives, défauts trop souvent concentrés et démultipliés par des dirigeants désireux de maintenir/consolider leurs pouvoirs. Grand manque de conscience et de sagesse donc. 

Pour argumenter un peu plus en détails en ce sens on citera, entre autres, les diverses "vérités des vainqueurs", "damnatio memoriae"... et autres inerties de "savoirs établis" bien en peine de reconnaitre la fugacité de leurs vérités... Sans parler des arguments d'autorité qui vous assèneront que tel extrait de Shakespeare ou Einstein est plus vrai/pertinent que la parole d'un individu lambda ayant vraiment expérimenté une situation. 

Pour faire très court, on dira que pouvoir et linguistique forment dès le départ un curieux ménage puisque les mots furent et sont encore bel et bien orientés et décidés "d'en haut" via les règlements nationaux, dogmes politico/religieux, etc. 

Imprégnation sémantique devenue plus géopolitique actuellement à voir combien les médias, loisirs, systèmes comptables, universités et hautes écoles... sont noyautés par la pensée US post ww2.

Bien sûr la culture d'en-bas, celle de la masse, réseaux sociaux et des démographies... génère d'autres biais, pensons aux deux "biens" que sont l'Etat Providence et la culture de l'émotion, avec tous les excès qu'ils portent en  eux.

FLP penche cependant vers cette seconde catégorie... n'est que par envie de compensation historique. Pour notre système le sens des mots et des phrases devraient donc plutôt être discutés, mis en question et continuellement définis... "par tous", surtout via la fonction "chaines" qu'on pourra éventuellement apparenter à une forme de lemmatisation dans l'avenir.

Et puis il y a l'accélération des choses, l'informatique y aura bien aidé... Mais aussi les bienfaits des inerties, paliers historiques, stases dans l'évolution... Les bénéfices de ces arrêts... de la prise du temps de réflexion, du temps long... de la pondérations des équilibres. Timing des actions synchronisées... Diachronies discontinues... Uchronies créatrices.... Toutes idées au regard desquelles le langage apparait comme bien dérisoire. Mais stop.

Il faudrait donc avoir bien des trucs en tête lorsqu'on s'amuse à insérer un extrait sur FLP.... Se situer quelque part en-deça de soi-même dans l'idéal... et ne s'appuyer que sur le SENS de "l'agencement des mots". En faisant aussi bien gaffe à être le plus précis et pointilleux pour ce qui concerne le paramétrage des auteurs et des infos concernant le texte inséré. 

Alors, la classification enchevêtrée du système FLP et la souple puissance de son moteur de recherche, alliées aux outils étymologiques et lexicologiques d'Internet, ainsi qu'aux interventions des participants et de la modération, devraient permettre d'ordonner, contextualiser, intriquer, verticaliser... telle pensée ou extrait... le moins mal possible... Et faire avancer ce grand jeu pré-mémétique de la pensée humaine.

Auteur: Mg

Info: 15 juin 2022

[ citation s'appliquant à ce logiciel ] [ indexation ]

phonétique

Emerger ?...

Tiens donc, émerger. On peut l'écrire aussi en trois lettres : M R G

Ce serait, disons, le nouveau sigle des services du gaz (Moyens Réunis Gaziers).

Et pourquoi ne pas inventer de nouvelles godasses pour Michael Gordon, l'immense star du basket humain : M "air" G ... envolez-vous comme lui !...

Comme vous le savez probablement, j'adore la BD. Ce qui me conduit parfois à parler du créateur de Tintin de manière très critique. L'autre jour j'en confabule donc avec mon beau-frère, mettant en cause encore une fois le célèbre dessinateur pour les tendances racistes de ses premiers ouvrages. Il me rétorque, très sérieusement.

- moi, je préférerai que tu aimes Hergé si tu apprécies Tintin....

Il ne croit pas si bien dire - hasard extraordinaire - celui-ci attend tranquillement devant nous, assis sur un banc de l'arrêt de bus tout proche. Un peu gêné mon beaufre ose cependant :

- hem... Hergé, on peut vous parler ?...

Ensuite un immense attroupement nous aimante du côté de la gare du Nord, nous apprenons que le grand H G arrive en ville. Bousculades et frottements vigoureux nous propulsent presque au premier rang. La grosse Hjéh, énorme matrone noiraude bien connue du quartier vient s'installer juste devant moi

- eh ! mère Hjéh, vous me bouffez la vue, bougez-vous le cul !... j'aimerai quand bien voir l'arrivée d'Haimair Ghé (qui n'est autre que le célèbre inventeur du pifonitre).

Ensuite je vais d'un saut :

Au service de l'aménagement du territoire mondial. Le grand chef statue.

- est mer G toute grande étendus salée qui aura été décontaminée complètement... Pierre Broutin a décidé tout seul de la nouvelle procédure et des classifications, c'est bien son genre de grand bureaucrate organisateur égocentré.

Chez un horticulteur

- mergée... la haie ?...

- mais oui, c'est une haie mergée dans notre jargon, dès qu'elle a pris un peu de hauteur....

- ah bon, donc haie merge haie, en quelque sorte

- oui, quand il y en a plusieurs côte à côte.

Dans le jeu télévisé "des chefs et des litres"

- Mesdames Messieurs, aujourd'hui l'épreuve de rapidité ne permet que l'usage des lettres : R M H A E et I.

- haie, mer, j'ai !...

Hurle le concurrent no 2, il est le premier à trouver les deux mots de trois et quatre lettres, comme le stipule le règlement.

Au bureau,juste avant le début de la réunion des chefs de service. Le greffier demande.

- et Mairgé, est-il arrivé ?...

Celui-ci étant sempiternellement en retard, ses collègues haussent les épaules

Chez un artisan, qui me parle de ses souvenirs d'apprenti.

- Et en fin de discours de bienvenue, le patron des cours théorique balançait chaque année la même phrase ; "est mergé tout individu qui aura terminé avec succès son apprentissage et subit avec entrain son bizutage.... qu'on se le dise !..."

Car, pour marquer le coup on se contentait à l'époque, de balancer l'impétrant dans le grand bassin du parc de l'école. Sans autres cérémonies.

Au ministère de la défense, lors de la formation d'une troupe spéciale, affectée à une mission en pays lointain. Les candidats défilent. Il le regarde interrogatif.

- Hème, RG ?....

Le commandant sait que ce type travaille dans le contre-espionnage mais garde un doute quant au service auquel il est rattaché.

Dans une banlieue lointaine, juste après des votations

- hé, maire Jé !... vous avez été réélu ?

Visionner une série Télé pour les tout-petits. Première phrase de la chanson titre.

- Youpiiii... nous partons tous pour Haimairjé, le pays fantastique des petits lutins violets.

Faire un tour à Noisy-le-sec. Et je croise qui ?... Hém et Rjé... Ici tout le monde les connaît, les 2 jumeaux maghrébins inséparables qu'on surnomme aussi Paul et Mick à cause de leurs disputes continuelles.

Plus tard, à la sortie de mon logis, je surprends cette discussion de pipelettes sur le palier.

- Absolument, il hait Mérjé depuis qu'il sait ce que celui-ci a dit de lui.

Visiter une néo planète.

- èm er jhééé ... èm er jhééé ... èm er jhééé ...

Hurle infatigablement la populace locale. Le translateur travaille à fond pendant notre sommeil. La traduction nous est donnée au réveil.

- èm er jhééé signifie bienvenue...

Et ainsi de suite.

Auteur: MG

Info: La maladie de Thaï-ming, 2004

[ allographie ] [ homophone décliné ]

palier évolutif

L’explosion cambrienne déclenchée par plusieurs transgressions marines ?

Il y a 542 millions d'années apparaissaient, durant une période de quelques dizaines de millions d'années seulement, les grandes lignées d'animaux multicellulaires, comme les vertébrés et les arthropodes. Les lignées végétales et bactériennes se sont elles aussi diversifiées. 

Quel fut le déclencheur de cet événement planétaire ? 

La libération massive d'ions dans les océans, due à une érosion devenue intense, affirme une équipe américaine. Les organismes marins auraient utilisé ces polluants pour fabriquer des squelettes et des coquilles, une invention qui leur fut très profitable.

Les premières formes de vie seraient apparues sur Terre il y a 3,5 milliards d'années. Curieusement, ces êtres restèrent en grande majorité unicellulaires (vivant parfois en colonies) jusqu'à l'explosion cambrienne survenue il y a seulement 542 millions d'années. Cet événement vit alors naître de nombreux organismes pluricellulaires et des structures biominérales (par exemple des coquillages) en seulement quelques millions d'années, preuve d'une accélération soudaine de l'évolution (comme en témoignent par exemple les schistes de Burgess). Mais quel fut le facteur déclenchant ? Cette question taraude de nombreux scientifiques depuis longtemps car peu d'hypothèses convaincantes ont été apportées.

Il existe pour la même époque une autre grande curiosité, mais cette fois d'ordre géologique, clairement observable dans le Grand Canyon. L'analyse des couches stratigraphiques de cette région révèle l'histoire de la Terre sur près de 2 milliards d'années, ou presque, car il reste plusieurs discordances chronologiques. Ainsi, il n'y a pas de trace de roches datant de l'époque de l'explosion cambrienne. Des sédiments âgés de 525 millions d'années reposent directement sur des roches métamorphiques de 1.740 millions d'années et des couches sédimentaires inclinées âgées de 1.200 à 740 millions d'années. Des roches sédimentaires "jeunes" provenant de mers peu profondes recouvrent donc de "vieilles" roches sans aucune continuité logique. Mais une question se pose : a-t-on vraiment perdu des informations sur l'évolution de la Terre pendant 215 millions d'années à cause de cette inconformité géologique ?

Il semble bien que non. Selon Shanan Peters de l'université de Wisconsin-Madison, cette absence de données géologiques permettrait d'expliquer le mécanisme déclencheur de l'explosion cambrienne. Les résultats obtenus par l'équipe de ce chercheur sont présentés dans la revue Nature. L'inconformité résulterait d'une succession d'événements géologiques ayant causé la libération massive d'ions dans les océans. Les animaux se seraient adaptés en synthétisant des cristaux pour se débarrasser de ces éléments potentiellement néfastes, donnant ainsi naissance à la biominéralisation. Cette dernière changea alors radicalement le cours de l’évolution, tant les avantages qu'elle apporte sont nombreux.

(Illustration - Le Grand Canyon s'étend sur 450 km de long et possède une profondeur moyenne de 1.300 mètres. Les strates visibles permettent littéralement de lire l'histoire géologique du continent nord-américain - L’explosion cambrienne serait liée à un trop plein d'ions)

Ces explications font suite à l'analyse des propriétés géochimiques de plus de 20.000 échantillons de roches prélevés en Amérique du Nord.

Au début du Cambrien, les mers seraient montées et descendues à plusieurs reprises, en érodant à chaque fois les substrats rencontrés et mettant ainsi à nu d'anciennes roches provenant directement des profondeurs de la croûte terrestre. Cette succession de transgressions marines explique donc la disparition de plusieurs couches stratigraphiques. Exposées à l'air et à l'eau, les roches crustales auraient réagi chimiquement, libérant dans les océans de grandes quantités d'ions calcium, potassium, fer et silice. La chimie de l'eau fut alors profondément modifiée.

Un dernier retour des mers il y a 525 millions d'années provoqua le dépôt de sédiments plus jeunes. De nombreuses traces géologiques confirment ces événements - couches de glauconite et d'autres roches particulièrement riches en potassium, fer et silice.

(ici un schéma montre la brutale accélération de l'évolution au Cambrien avec apparition de beaucoup de genres d'espèces vivantes - diversité.

Des minerais pour évacuer le trop plein d’ions

Chaque organisme vivant maintient un équilibre ionique avec le milieu. L'arrivée massive d'ions dans l'environnement marin a dû profondément perturber cette balance. Plusieurs espèces se seraient mises à stocker leurs excédents en ions calcium, potassium, fer et silice sous forme de minerais afin de rétablir l'équilibre. Cette stratégie a deux avantages : les effets des particules chargées sont limités et elles ne sont pas rejetées dans le milieu où elles pourraient à nouveau jouer un rôle néfaste.  

Voilà pourquoi les trois biominéraux majoritairement présents au sein des organismes vivants seraient apparus lors de l'explosion cambrienne. Le phosphate de calcium est le constituant principal de nos os et dents. Le carbonate de calcium entre quant à lui dans la biosynthèse des coquilles d'invertébrés. Et le dioxyde de silicium est utilisé par les radiolaires, du zooplancton, pour synthétiser leur "squelette" siliceux.

Les avantages évolutifs procurés par ces minéraux sont conséquents puisqu'ils sont utilisés pour la conception de coquilles et d'épines (rôle de protection), de squelettes (rôle de soutien) et de griffes ou dents (rôle dans la prédation). Leur apparition permet de mieux comprendre le changement soudain du cours de l'évolution. 

Ce que certains qualifiaient de "trou" dans les enregistrements de l'histoire de la Terre se révèle en réalité être une source d'information d'une valeur inestimable. La "grande inconformité" (en anglais Great Unconformity) révèle ainsi un mécanisme probable du déclenchement de l'explosion radiative du Cambrien.

Auteur: Internet

Info: Quentin Mauguit, Futura-sciences.com, 24/04/2012

[ animal-minéral ] [ paléontologie ]

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 ]

palier évolutif

Découverte d’une nouvelle forme de vie née de la fusion d’une bactérie avec une algue

Ayant eu lieu il y a 100 millions d’années, il s’agit seulement du troisième cas connu de ce phénomène.

(Image - La forme de vie née de la fusion entre l'algue Braarudosphaera bigelowii et la cyanobactérie UCYN-A."

Des chercheurs ont découvert une forme de vie de nature extrêmement rare née de la fusion d’une algue avec une bactérie fixatrice d’azote il y a 100 millions d’années. Appelé endosymbiose primaire, le phénomène se produit lorsqu’un organisme en engloutit un autre pour faire de celui-ci un organite, à l’instar des mitochondries et des chloroplastes. Il s’agit du troisième cas recensé d’endosymbiose. Il pourrait ouvrir la voie à une production plus durable d’azote pour l’agriculture.

Au cours des 4 milliards d’années de vie sur Terre, seulement deux cas d’endosymbiose primaire étaient connus jusqu’ici. La première s’est produite il y a 2,2 milliards d’années, lorsqu’une archée a absorbé une bactérie pour l’intégrer dans son arsenal métabolique en la convertissant en mitochondrie. Cette étape constitue une phase majeure dans l’évolution de tous les organismes sur Terre, leur permettant notamment d’évoluer vers des formes plus complexes.

(Photo : Des mitochondries dans une cellule.)

La seconde endosymbiose primaire connue s’est produite il y a 1,6 milliard d’années, lorsque des organismes unicellulaires ont absorbé des cyanobactéries capables de convertir la lumière en énergie (photosynthèse). Ces bactéries sont devenues les chloroplastes que les plantes chlorophylliennes utilisent encore à ce jour pour convertir la lumière du Soleil en énergie.

D’un autre côté, on pensait que seules les bactéries pouvaient extraire l’azote atmosphérique et le convertir en une forme utilisable (en ammoniac) pour le métabolisme cellulaire. Les plantes pouvant fixer l’azote (comme les légumineuses) effectuent ce processus en hébergeant ces bactéries au niveau de leurs nodules racinaires.

La découverte de l’équipe du Berkeley Lab bouleverse cette notion avec le premier organite capable de fixer de l’azote et intégré dans une cellule eucaryote (une algue marine). " Il est très rare que des organites résultent de ce genre de choses ( endosymbiose primaire ) ", explique Tyler Coale de l’Université de Californie à Santa Cruz, dans un communiqué du Berkeley Lab. " La première fois que cela s’est produit à notre connaissance, cela a donné naissance à toute vie complexe. Tout ce qui est plus compliqué qu’une cellule bactérienne doit son existence à cet événement ", a-t-il déclaré, en faisant référence aux origines des mitochondries. Le nouvel organite, décrit dans deux études publiées dans les revues Cell Press et Science, est baptisé " nitroplaste ".

Un organite à part entière

La découverte de l’organite a nécessité plusieurs décennies de travail. En 1998, les chercheurs ont identifié une courte séquence d’ADN qui semblait provenir d’une cyanobactérie fixatrice d’azote (UCYN-A) abondante dans le Pacifique. D’un autre côté, une autre équipe de l’Université de Kochi (au Japon) a identifié une algue marine (Braarudosphaera bigelowii) qui semblait être l’hôte symbiotique de la bactérie. En effet, l’ADN de cette dernière a été découvert en importante quantité dans les cellules de l’algue.

Alors que les chercheurs considéraient l’UCYN-A comme un simple endosymbiote de l’algue, les deux nouvelles études suggèrent qu’elle a co-évolué avec son hôte de sorte à devenir un organite à part entière. En effet, après plus de 300 expéditions, l’équipe japonaise est parvenue à isoler et cultiver l’algue en laboratoire. Cela a permis de montrer que le rapport de taille entre les UCYN-A et leurs algues hôtes est similaire d’une espèce à l’autre.

D’autre part, les chercheurs ont utilisé un modèle informatique pour analyser la croissance de la cellule hôte et de la bactérie par le biais des échanges de nutriments. Ils ont constaté que leurs métabolismes sont parfaitement synchronisés, ce qui leur permettrait de coordonner leur croissance. " C’est exactement ce qui se passe avec les organites ", explique Jonathan Zehr, de l’Université de Californie à Santa Cruz et coauteur des deux études. " Si vous regardez les mitochondries et le chloroplaste, c’est la même chose : ils évoluent avec la cellule ", ajoute-t-il.

Les experts ont également montré que la bactérie UCYN-A repose sur sa cellule hôte pour sa réplication protéique et sa multiplication. Pour ce faire, ils ont utilisé une technique d’imagerie à rayons X et une tomographie permettant d’observer les processus cellulaires en temps réel. " Nous avons montré grâce à l’imagerie à rayons X que le processus de réplication et de division de l’hôte algal et de l’endosymbiote est synchronisé ", indique Carolyn Larabell, du Berkeley Lab.

(Illustrations montrant les algues à différents stades de division cellulaire. UCYN-A, l’entité fixatrice d’azote désormais considérée comme un organite, est visible en cyan ; le noyau des algues est représenté en bleu, les mitochondries en vert et les chloroplastes en violet.)

Une quantification des protéines des deux organismes a aussi été réalisée. Il a été constaté qu’environ la moitié des protéines de l’UCYN-A est synthétisée par sa cellule hôte, qui les marque avec une séquence protéinique spécifique. Ce marquage permet ensuite à la cellule de les envoyer au nitroplaste, qui les importe et les utilise pour son propre métabolisme. " C’est l’une des caractéristiques de quelque chose qui passe d’un endosymbionte à un organite ", explique Zehr. " Ils commencent à éjecter des morceaux d’ADN, et leurs génomes deviennent de plus en plus petits, et ils commencent à dépendre de la cellule mère pour que ces produits génétiques soient transportés dans la cellule ".

Un potentiel pour une production d’azote plus durable

Les chercheurs estiment que les nitroplastes ont évolué il y a environ 100 millions d’années. Comme l’UCYN-A est présente dans presque tous les océans du monde, elle est probablement impliquée dans le cycle de l’azote atmosphérique. Cette découverte pourrait avoir d’importantes implications pour l’agriculture, le procédé industriel utilisé actuellement pour convertir l’azote atmosphérique en ammoniac (procédé Haber-Bosch) étant très énergivore. Ce dernier permet notamment d’assurer 50 % de la production alimentaire mondiale et est responsable d’environ 1,4 % des émissions carbone.

Toutefois, de nombreuses questions restent sans réponse concernant le nitroplaste et son hôte algal. En prochaine étape, les chercheurs prévoient ainsi de déterminer s’il est présent dans d’autres cellules ainsi que les effets que cela pourrait avoir. Cela pourrait permettre d’intégrer directement la fixation de l’azote dans les plantes de sorte à améliorer les récoltes. 



 

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com/ - Valisoa Rasolofo & J. Paiano·19 avril 2024

[ symbiogénétique ]

filles-garçons

ELLE. Qu’en est-il des cours d’éducation sexuelle à l’école ?

Israël Nisand. Il y a une loi, datant de 2001, qui prévoit trois heures d’information sur la vie affective et sexuelle à partir de l’âge de 4 ans. J’ai rencontré tous les ministres successifs de l’Éducation nationale pour leur demander d’appliquer la loi, rien de plus.

ELLE. Et à quoi ressemble cette éducation sexuelle, alors ?

Israël Nisand. D’abord, il faut arrêter avec le mot éducation sexuelle, ça voudrait dire qu’on peut vous expliquer comment et dans quelles positions. Appelons ça "Information sur la sexualité". Il y a plein d’expérimentations volontaristes comme la mienne, conduites par le Planning familial ou quelques infirmières scolaires. Il y a eu énormément d’essais dans des régions qui tentent de palier le manque institutionnel dans ce domaine mais, sinon, rien. Appliquons la loi, c’est aussi simple que ça ! Le Canada, la Suisse romande le font : il y a une formation des instituteurs. À 4 ans, on apprend à respecter son propre corps. À 6 ans, on apprend le respect de l’autre. À 8 ans, on apprend ce qu’est la vie amoureuse. Bref, tout ce parcours de connaissance est fait par des profs formés pour ça. Puis, vers 11 ans, ce sont des intervenants extérieurs qui viennent parce que les jeunes sont très sensibles à l’interlocuteur et à ses compétences. Lorsque vous me demandiez à quel âge intervenir, certaines institutions souhaiteraient que je vienne plus tôt, en quatrième, parce qu’il y a des fellations collectives dans les toilettes.

ELLE. Comment expliquez-vous cela ?

Israël Nisand. On a confié l’éducation sexuelle de nos enfants au porno, qui est une non-éducation. J’entends des questions folles pendant les cours : "Comment ça se fait que les meufs elles aiment sucer le sexe des animaux ?" "Est-ce que, quand la meuf veut pas, un pote peut la tenir ?" Il y a plein de questions sur la zoophilie. Ils sont complètement animés, cultivés, éduqués par YouPorn.

ELLE. À partir de quel âge les enfants commencent-ils à regarder du porno ?

Israël Nisand. En moyenne, 11 ans. Mais il y a des enfants de 9 ans qui sont addicts et en consomment jusqu’à trois heures par jour. Ils sont comme fascinés, sidérés par ces images, ce qui est d’ailleurs une forme de maltraitance. Car jamais ils ne seront comme les stars du porno avec un zizi très long, et pratiquant telle ou telle position... Ils sont choqués.

ELLE. Est-ce que, comme pour les drogues, plus on consomme jeune, plus c’est nocif ?

Israël Nisand. C’est démontré. Un chercheur canadien a publié plusieurs travaux à ce sujet. Selon la précocité de la consommation et la quantité d’heures par jour, il étudie la sexualité en aval à travers trois marqueurs : l’utilisation des objets dans les premiers rapports, l’âge du premier rapport et le recours à la sodomie lors d’un premier rapport. Hautement significatif. Autre expérience : il a exposé une centaine d’adultes de 22-23 ans, sans perversion de nature pédophile, pendant deux heures à de la pédopornographie et les a réinterrogés : ça les avait bien sûr troublés, cela leur avait aussi donné du plaisir, du désir sur quelque chose qui ne les concernait pas auparavant.

ELLE. Pour autant, les adolescents ont toujours leur premier rapport au même âge ?

Israël Nisand. Non, l’âge du premier rapport est de 16 ans et demi pour les filles, 16 ans et deux mois pour les garçons. Il a bougé. Et bouge considérablement. Ce qui était normal à 17 ans et demi l’est maintenant maintenant à 16 ans. Entendons-nous : je ne suis pas dans le jugement moral, je suis en train de dire que l’on perturbe un mécanisme de fantasmagorie, de création des images et d’enchantement – la rencontre de l’autre avec un commerce qui se fait sur le dos de nos enfants.

ELLE. Que préconisez-vous ?

Israël Nisand. Comme je vous l’expliquais, il faut appliquer la loi et s’inspirer des usages suisse et canadien. Des cours d’information à la sexualité depuis l’âge de 4 ans. Ne chargeons pas les parents ! Il faut que l’école aide. De 4 à 10 ans, les fondamentaux : le respect de soi-même, le respect de l’autre ; c’est quoi la relation entre deux personnes qui s’aiment ? Instits et parents doivent transmettre ces fondamentaux, sinon, c’est foutu. Ensuite, tout se joue à l’extérieur. Il y a donc deux ou trois années de blanc au moment où l’enfant aurait le plus besoin d’être protégé. C’est là que l’école a un rôle fondamental : un adulte complice vient le voir, ce n’est pas un père, une mère, il ne juge pas, mais il va l’aider.

ELLE. Et les parents dans tout ça ?

Israël Nisand. Les parents sont là pour l’éducation à la morale que personne ne peut faire à leur place, mais ils ne peuvent pas donner la licence et interdire. Si les parents n’ont pas appris les interdits, on ne peut plus construire derrière et, s’ils posent les interdits, ils ne peuvent pas dire ensuite : "Il faut laisser de l’air au bout des préservatifs." Je parle en père !

ELLE. Et pour le porno ? Difficile de surveiller tablettes, mobile, réseaux sociaux…

Israël Nisand. Impossible. Je ne suis pas pour la censure mais, quand on veut empêcher une consommation sur Internet dans notre pays : djihadisme, pédophilie… on y arrive. Je demande : primo, que chaque première image de pornographie soit assortie d’une demande de carte Bleue. Rien que ça. Deuxio, une campagne d’information à destination des parents pour leur dire que ça fait du mal aux enfants, qu’ils doivent ranger leur matériel pornographique à usage personnel, car 30 % de la primo-consommation se fait sur des documents qui appartiennent aux parents. Tertio, une campagne d’information pour les enfants expliquant : "La pornographie, ça vous fait du mal, comme la drogue, et on ne la combat pas sans en parler."

ELLE. Les ados ne peuvent-ils pas aussi regarder du porno et en revenir, une fois la curiosité retombée, sans séquelles ? Autrement dit : ne faut-il pas leur faire confiance ?

Israël Nisand. Tout dépend du contexte, de la fragilité affective et de la manière dont on a pu en parler avec les parents. Mais on ne mesurera jamais tout à fait l’effet de sidération des premières images. Je préférerais que les jeunes découvrent la sexualité autrement que par des scènes qui sous-entendent que "non peut vouloir dire oui", avec la violence, le mépris de la femme et la possibilité de l’inceste que ça implique.

Auteur: Nisand Israël

Info: sur Elle.fr, 19 avril 2016

[ initiation ] [ décadence ] [ Internet ] [ femmes-hommes ]

microbiote

Un chef d'orchestre de la subtile symphonie d'Evolution

Le biologiste Richard Lenski pensait que son expérience à long terme sur l'évolution pourrait durer 2 000 générations. Près de trois décennies et plus de 65 000 générations plus tard, il est toujours étonné par " l’incroyable inventivité " de l’évolution.

Au début de sa carrière, le biologiste décoré Richard Lenski pensait qu'il pourrait être contraint d'évoluer. Après l’annulation de sa subvention de recherche postdoctorale, Lenski a commencé à envisager provisoirement d’autres options. Avec un enfant et un deuxième en route, Lenski a assisté à un séminaire sur l'utilisation de types spécifiques de données dans un contexte actuariel* – le même type de données avec lequel il avait travaillé lorsqu'il était étudiant diplômé. Lenski a récupéré la carte de visite du conférencier, pensant qu'il pourrait peut-être mettre à profit son expérience dans une nouvelle carrière.

"Mais ensuite, comme c'est parfois le cas - et j'ai eu beaucoup de chance - le vent a tourné", a déclaré Lenski à Quanta Magazine dans son bureau de la Michigan State University. " Nous avons obtenu le renouvellement de la subvention et peu de temps après, j'ai commencé à recevoir des offres pour être professeur. 

Lenski, professeur d'écologie microbienne à l'État du Michigan, est surtout connu pour ses travaux sur ce que l'on appelle l' expérience d'évolution à long terme . Le projet, lancé en 1988, examine l'évolution en action. Lui et les membres de son laboratoire ont cultivé 12 populations d' E. coli en continu depuis plus de 65 000 générations, suivant le développement et les mutations des 12 souches distinctes.

Les résultats ont attiré l’attention et les éloges – y compris une bourse " genius " MacArthur, que Lenski a reçue en 1996 – à la fois pour l’énormité de l’entreprise et pour les découvertes intrigantes que l’étude a produites. Plus particulièrement, en 2003, Lenski et ses collaborateurs ont réalisé qu'une souche d' E. coli avait développé la capacité d'utiliser le citrate comme source d'énergie, ce qu'aucune population précédente d' E. coli n'était capable de faire.

Lenski s'intéresse également aux organismes numériques, c'est-à-dire aux programmes informatiques conçus pour imiter le processus d'évolution. Il a joué un rôle déterminant dans l’ouverture du Beacon Center dans l’État du Michigan, qui donne aux informaticiens et aux biologistes évolutionnistes l’opportunité de forger des collaborations uniques.

Quanta Magazine a rencontré Lenski dans son bureau pour parler de ses propres intérêts évolutifs dans le domaine de la biologie évolutive – et du moment où il a presque mis fin à l'expérience à long terme. 

QUANTA MAGAZINE : Quels types de questions ont été les moteurs de votre carrière ?

RICHARD LENSKI : Une question qui m'a toujours intrigué concerne la reproductibilité ou la répétabilité de l'évolution . Stephen Jay Gould, paléontologue et historien des sciences, a posé cette question : si nous pouvions rembobiner la bande de la vie sur Terre, à quel point serait-elle similaire ou différente si nous regardions l'ensemble du processus se reproduire ? L’expérimentation à long terme que nous menons nous a permis de rassembler de nombreuses données sur cette question.

Alors, l’évolution est-elle reproductible ?

Oui et non! Je dis parfois aux gens que c'est une question fascinante et motivante, mais à un certain niveau, c'est une question terrible, et on ne dirait jamais à un étudiant diplômé de s'y poser. C’est parce qu’elle est très ouverte et qu’il n’y a pas de réponse très claire.

Grâce à cette expérience à long terme, nous avons vu de très beaux exemples de choses remarquablement reproductibles, et d'autre part des choses folles où une population s'en va et fait des choses qui sont complètement différentes des 11 autres populations de la planète dans l' expérience.

Comment vous est venue l’idée de cette expérience à long terme ?

Je travaillais déjà depuis plusieurs années sur l'évolution expérimentale des bactéries, ainsi que des virus qui infectent les bactéries. C'était fascinant, mais tout est devenu si compliqué si vite que j'ai dit : " Réduisons l'évolution à sa plus simple expression. " En particulier, j'ai voulu approfondir cette question de reproductibilité ou répétabilité de l'évolution. Et pour pouvoir l'examiner, je voulais un système très simple. Lorsque j'ai commencé l'expérience à long terme, mon objectif initial était de l'appeler expérience à long terme lorsque j'arriverais à 2 000 générations.

Combien de temps cela vous a-t-il pris ?

La durée réelle de l'expérience a duré environ 10 ou 11 mois, mais au moment où nous avons collecté les données, les avons rédigées et publié l'article, il nous a fallu environ deux ans et demi. À ce moment-là, l’expérience avait déjà dépassé 5 000 générations et j’ai réalisé qu'il fallait la poursuivre.

Pensiez-vous que l’expérience se poursuivrait aussi longtemps ?

Non, non... il y a eu une période de cinq ans, peut-être de la fin des années 90 au début des années 2000, pendant laquelle j'ai réfléchi à la possibilité d'arrêter l'expérience. C'était pour plusieurs raisons différentes. La première était que je devenais accro à cette autre façon d’étudier l’évolution, qui impliquait d’observer l’évolution dans des programmes informatiques auto-réplicatifs, ce qui était absolument fascinant. Soudain, j'ai découvert cette manière encore plus brillante d'étudier l'évolution, où elle pouvait s'étendre sur encore plus de générations et faire encore plus d'expériences, apparemment plus soignées.

Comment votre vision de l’étude de l’évolution via ces organismes numériques a-t-elle évolué au fil du temps ?

J’ai eu ce genre d’" amour de chiot " lorsque j’en ai entendu parler pour la première fois. Au début, c'était tellement extraordinairement intéressant et excitant de pouvoir regarder des programmes auto-répliquants, de pouvoir changer leur environnement et d'observer l'évolution se produire.

L’un des aspects les plus passionnants de l’évolution numérique est qu’elle montre que nous considérons l’évolution comme une affaire de sang, d’intestins, d’ADN, d’ARN et de protéines. Mais l’idée d’évolution se résume en réalité à des idées très fondamentales d’hérédité, de réplication et de compétition. Le philosophe des sciences Daniel Dennett a souligné que nous considérons l’évolution comme cette instanciation, cette forme de vie biologique, mais que ses principes sont bien plus généraux que cela.

Je dirais que mes dernières orientations de recherche ont consisté principalement à discuter avec des collègues très intelligents et à siéger à des comités d'étudiants diplômés qui utilisent ces systèmes. Je suis moins impliqué dans la conception d'expériences ou dans la formulation d'hypothèses spécifiques, car ce domaine évolue extrêmement rapidement. Je pense que j'ai eu beaucoup de chance de pouvoir cueillir certains des fruits les plus faciles à trouver, mais maintenant j'ai l'impression d'être là en tant que biologiste, critiquant peut-être des hypothèses, suggérant des contrôles qui pourraient être effectués dans certaines expériences.

Votre intérêt pour les organismes numériques est donc l’une des raisons pour lesquelles vous avez envisagé de mettre fin à l’expérience à long terme. Quel était l'autre ?

À ce stade, l’autre chose qui était un peu frustrante dans les lignes à long terme était que la vitesse à laquelle les bactéries évoluaient ralentissait. À la façon dont j’y pensais, c’était presque comme si l’évolution s’était arrêtée. Je pensais que c'était tout simplement un environnement trop simple et qu'ils n'avaient pas grand-chose à faire de plus.

Donc ces deux choses différentes m’ont fait réfléchir à arrêter l’expérience. Et j'ai parlé à quelques collègues et ils m'ont dit en gros : tu ne devrais pas faire ça. D’ailleurs, j’en ai parlé avec ma femme, Madeleine, lorsque je commençais à m’intéresser beaucoup à ces organismes numériques – nous étions d’ailleurs en congé sabbatique en France à cette époque – et je lui ai dit : " Peut-être que je devrais appeler chez moi et fermer le labo. " Et elle a dit : " Je ne pense pas que tu devrais faire ça. "

Pourquoi votre femme et vos collègues ont-ils eu cette réaction ?

L’expérience s’était déjà avérée très rentable au sens scientifique, fournissant des données très riches sur la dynamique du changement évolutif. C’était plus ou moins unique dans les échelles de temps étudiées. Je pense donc que c’était de très bons conseils qu’ils m’ont donné. Je ne sais pas si j’aurais déjà pu débrancher moi-même. J'étais certainement un peu frustré et j'y pensais – mais de toute façon, les gens ont dit non !

Avez-vous dépassé le palier où vous disiez avoir l’impression que les organismes n’évoluaient pas tellement ?

C’est en fait l’une des découvertes vraiment intéressantes de l’expérience. Lorsque j’ai commencé l’expérience à long terme, je pensais que les bactéries atteindraient rapidement une sorte de limite à leur croissance. Il y a seulement quelques années, nous avons commencé à réaliser que les bactéries seraient toujours capables de dépasser tout ce que nous avions déduit dans le passé quant à leur limite stricte. J’ai réalisé que nous n’y réfléchissions tout simplement pas de la bonne manière. Même dans l’environnement le plus simple, il est toujours possible pour les organismes de réaliser n’importe quelle étape de leur métabolisme, ou n’importe quelle étape de leur biochimie, un peu mieux. Et la sélection naturelle, même si elle ne réussit pas à chaque étape, favorisera toujours, à long terme, ces améliorations subtiles.

Une lignée de bactéries a développé la capacité d’utiliser le citrate comme source de nourriture. Est-ce que cela s'est produit avant ou après que vous envisagiez d'arrêter l'expérience ?

C’est l’une des choses qui m’a fait réaliser que nous n’arrêterions pas l’expérience. En 2003, une lignée a développé la capacité d’utiliser le citrate. Cela a changé la donne : se rendre compte que même dans cet environnement extrêmement simple, les bactéries devaient évoluer et comprendre certaines choses importantes.

J’aime dire que les bactéries dînaient tous les soirs sans se rendre compte qu’il y avait ce bon dessert citronné juste au coin de la rue. Et jusqu’à présent, même après 65 000 générations, seule une population sur 12 a compris comment consommer ce citrate.

Vous avez également mentionné que certaines populations au sein de votre expérience ont développé des mutations à un rythme plus élevé. A quoi cela ressemble-t-il?

Après plus de 60 000 générations, six des 12 populations ont évolué pour devenir hypermutables. Elles ont développé des changements dans la réparation de leur ADN et dans les processus métaboliques de l'ADN, ce qui les amène à avoir de nouvelles mutations quelque part de l'ordre de 100 fois la vitesse à laquelle l'ancêtre [au début de l'expérience] le faisait.

C'est un processus très intéressant, car il est à la fois bon et mauvais du point de vue des bactéries. C'est mauvais car la plupart des mutations sont nocives ou, au mieux, neutres. Seule une rare pépite dans cette mine est une mutation bénéfique. Les bactéries qui ont le taux de mutation le plus élevé sont un peu plus susceptibles de découvrir l’une de ces pépites. Mais d’un autre côté, ils sont également plus susceptibles de produire des enfants et petits-enfants porteurs de mutations délétères.

La lignée capable de consommer du citrate faisait-elle partie du groupe qui avait évolué pour devenir hypermutable ?

C'est une excellente question. La lignée qui a développé la capacité d’utiliser le citrate n’avait pas un taux de mutation élevé. Il est intéressant de noter qu’il est devenu l’un de ceux présentant un taux de mutation plus élevé, mais seulement après avoir développé la capacité d’utiliser le citrate. Cela est cohérent avec l’avantage du taux de mutation plus élevé – la capacité supplémentaire d’exploration. Les bactéries étaient en fait assez mauvaises pour utiliser le citrate au départ, donc il y avait beaucoup d'opportunités après qu'elles aient développé la capacité d'utiliser le citrate pour affiner cette capacité.

Comment l’expérience à long terme vous aide-t-elle à comprendre l’évolution de la vie à plus grande échelle ?

Pour moi, l’une des leçons de cette expérience à long terme a été de constater à quel point la vie peut être riche et intéressante, même dans l’environnement le plus ennuyeux et le plus simple. Le fait que l’évolution puisse générer cette diversité et découvrir des portes légèrement entrouvertes qu’elle peut franchir témoigne de l’incroyable inventivité de l’évolution. Et s’il peut être si inventif et créatif à cette minuscule échelle spatiale et temporelle, et dans un environnement aussi ennuyeux, cela me suscite encore plus de respect, quand je pense à quel point il est remarquable dans la nature.

Qu’est-ce qui vous a le plus surpris dans ce projet ?

Que ça continue après toutes ces années. L’un de mes objectifs dans la vie est de faire en sorte que l’expérience continue. J'aimerais lever une dotation pour poursuivre l'expérience à perpétuité.

Qu’espérez-vous pour l’expérience à long terme dans le futur ?

J’espère que ce projet apportera bien d’autres surprises. Par exemple, deux lignées coexistent depuis 60 000 générations dans l’une des populations, où l’une se nourrit du produit que l’autre génère. Je pense qu'il est fascinant de se demander si, à un moment donné, cela pourrait se transformer en quelque chose qui ressemble davantage à une interaction prédateur-proie. Ce n’est certainement pas hors du domaine des possibles. Si cela arriverait un jour, je ne sais pas.

Cela a également été une immense joie de travailler avec des étudiants, des postdoctorants et des collaborateurs, et de les voir grandir et se développer. C'est vraiment la plus grande joie pour moi d'être un scientifique. J'aime dire aux gens que je suis bigame. J'ai deux familles : ma famille de laboratoire et ma famille biologique, et elles sont toutes les deux incroyablement merveilleuses.

Auteur: Internet

Info: Logan Zillmer pour Quanta Magazine - * Relatif aux méthodes mathématiques des actuaires

[ microbiome ] [ bio-informatique ] [ plasticité ] [ dépassement ] [ tâtonnement ] [ élargissement ] [ gaspillage ] [ adaptation ]

paliers bayésiens

Une nouvelle preuve montre que les graphiques " expandeurs " se synchronisent

La preuve établit de nouvelles conditions qui provoquent une synchronisation synchronisée des oscillateurs connectés.

Il y a six ans, Afonso Bandeira et Shuyang Ling tentaient de trouver une meilleure façon de discerner les clusters dans d'énormes ensembles de données lorsqu'ils sont tombés sur un monde surréaliste. Ling s'est rendu compte que les équations qu'ils avaient proposées correspondaient, de manière inattendue, parfaitement à un modèle mathématique de synchronisation spontanée. La synchronisation spontanée est un phénomène dans lequel des oscillateurs, qui peuvent prendre la forme de pendules, de ressorts, de cellules cardiaques humaines ou de lucioles, finissent par se déplacer de manière synchronisée sans aucun mécanisme de coordination central.

Bandeira, mathématicien à l' École polytechnique fédérale de Zurich , et Ling, data scientist à l'Université de New York , se sont plongés dans la recherche sur la synchronisation, obtenant une série de résultats remarquables sur la force et la structure que doivent avoir les connexions entre oscillateurs pour forcer les oscillateurs. à synchroniser. Ce travail a abouti à un article d'octobre dans lequel Bandeira a prouvé (avec cinq co-auteurs) que la synchronisation est inévitable dans des types spéciaux de réseaux appelés graphes d'expansion, qui sont clairsemés mais également bien connectés.

Les graphiques expanseurs s'avèrent avoir de nombreuses applications non seulement en mathématiques, mais également en informatique et en physique. Ils peuvent être utilisés pour créer des codes correcteurs d’erreurs et pour déterminer quand les simulations basées sur des nombres aléatoires convergent vers la réalité qu’elles tentent de simuler. Les neurones peuvent être modélisés dans un graphique qui, selon certains chercheurs, forme un expanseur, en raison de l'espace limité pour les connexions à l'intérieur du cerveau. Les graphiques sont également utiles aux géomètres qui tentent de comprendre comment parcourir des surfaces compliquées , entre autres problèmes.

Le nouveau résultat " donne vraiment un aperçu considérable des types de structures graphiques qui vont garantir la synchronisation ", a déclaré Lee DeVille , un mathématicien de l'Université de l'Illinois qui n'a pas participé aux travaux. 

Synchronisation douce-amère         

"La synchronisation est vraiment l'un des phénomènes fondamentaux de la nature", a déclaré Victor Souza , un mathématicien de l'Université de Cambridge qui a travaillé avec Bandeira sur l'article. Pensez aux cellules stimulateurs cardiaques de votre cœur, qui synchronisent leurs pulsations via des signaux électriques. Lors d'expériences en laboratoire, "vous pouvez faire vibrer des centaines ou des milliers de cellules embryonnaires de stimulateur cardiaque à l'unisson", a déclaré Steven Strogatz , mathématicien à l'Université Cornell et autre co-auteur. " C'est un peu effrayant parce que ce n'est pas un cœur entier ; c'est juste au niveau des cellules."

En 1975, le physicien japonais Yoshiki Kuramoto a introduit un modèle mathématique décrivant ce type de système. Son modèle fonctionne sur un réseau appelé graphe, où les nœuds sont reliés par des lignes appelées arêtes. Les nœuds sont appelés voisins s’ils sont liés par une arête. Chaque arête peut se voir attribuer un numéro appelé poids qui code la force de la connexion entre les nœuds qu’elle connecte.

Dans le modèle de synchronisation de Kuramoto, chaque nœud contient un oscillateur, représenté par un point tournant autour d'un cercle. Ce point montre, par exemple, où se trouve une cellule cardiaque dans son cycle de pulsation. Chaque oscillateur tourne à sa propre vitesse préférée. Mais les oscillateurs veulent également correspondre à leurs voisins, qui peuvent tourner à une fréquence différente ou à un moment différent de leur cycle. (Le poids du bord reliant deux oscillateurs mesure la force du couplage entre eux.) S'écarter de ces préférences contribue à l'énergie dépensée par un oscillateur. Le système tente d'équilibrer tous les désirs concurrents en minimisant son énergie totale. La contribution de Kuramoto a été de simplifier suffisamment ces contraintes mathématiques pour que les mathématiciens puissent progresser dans l'étude du système. Dans la plupart des cas, de tels systèmes d’équations différentielles couplées sont pratiquement impossibles à résoudre.

Malgré sa simplicité, le modèle Kuramoto s'est révélé utile pour modéliser la synchronisation des réseaux, du cerveau aux réseaux électriques, a déclaré Ginestra Bianconi , mathématicienne appliquée à l'Université Queen Mary de Londres. "Dans le cerveau, ce n'est pas particulièrement précis, mais on sait que c'est très efficace", a-t-elle déclaré.

"Il y a ici une danse très fine entre les mathématiques et la physique, car un modèle qui capture un phénomène mais qui est très difficile à analyser n'est pas très utile", a déclaré Souza.

Dans son article de 1975, Kuramoto supposait que chaque nœud était connecté à tous les autres nœuds dans ce qu'on appelle un graphe complet. À partir de là, il a montré que pour un nombre infini d’oscillateurs, si le couplage entre eux était suffisamment fort, il pouvait comprendre leur comportement à long terme. Faisant l'hypothèse supplémentaire que tous les oscillateurs avaient la même fréquence (ce qui en ferait ce qu'on appelle un modèle homogène), il trouva une solution dans laquelle tous les oscillateurs finiraient par tourner simultanément, chacun arrondissant le même point de son cercle exactement au même endroit. en même temps. Même si la plupart des graphiques du monde réel sont loin d'être complets, le succès de Kuramoto a conduit les mathématiciens à se demander ce qui se passerait s'ils assouplissaient ses exigences.  

Mélodie et silence

Au début des années 1990, avec son élève Shinya Watanabe , Strogatz a montré que la solution de Kuramoto était non seulement possible, mais presque inévitable, même pour un nombre fini d'oscillateurs. En 2011, Richard Taylor , de l'Organisation australienne des sciences et technologies de la défense, a renoncé à l'exigence de Kuramoto selon laquelle le graphique devait être complet. Il a prouvé que les graphes homogènes où chaque nœud est connecté à au moins 94 % des autres sont assurés de se synchroniser globalement. Le résultat de Taylor avait l'avantage de s'appliquer à des graphes avec des structures de connectivité arbitraires, à condition que chaque nœud ait un grand nombre de voisins.

En 2018, Bandeira, Ling et Ruitu Xu , un étudiant diplômé de l'Université de Yale, ont abaissé à 79,3 % l'exigence de Taylor selon laquelle chaque nœud doit être connecté à 94 % des autres. En 2020, un groupe concurrent a atteint 78,89 % ; en 2021, Strogatz, Alex Townsend et Martin Kassabov ont établi le record actuel en démontrant que 75 % suffisaient.

Pendant ce temps, les chercheurs ont également attaqué le problème dans la direction opposée, en essayant de trouver des graphiques hautement connectés mais non synchronisés globalement. Dans une série d'articles de 2006 à 2022 , ils ont découvert graphique après graphique qui pourraient éviter la synchronisation globale, même si chaque nœud était lié à plus de 68 % des autres. Beaucoup de ces graphiques ressemblent à un cercle de personnes se tenant la main, où chaque personne tend la main à 10, voire 100 voisins proches. Ces graphiques, appelés graphiques en anneaux, peuvent s'installer dans un état dans lequel chaque oscillateur est légèrement décalé par rapport au suivant.

De toute évidence, la structure du graphique influence fortement la synchronisation. Ling, Xu et Bandeira sont donc devenus curieux des propriétés de synchronisation des graphiques générés aléatoirement. Pour rendre leur travail précis, ils ont utilisé deux méthodes courantes pour construire un graphique de manière aléatoire.

Le premier porte le nom de Paul Erdős et Alfréd Rényi, deux éminents théoriciens des graphes qui ont réalisé des travaux fondateurs sur le modèle. Pour construire un graphique à l'aide du modèle Erdős-Rényi, vous commencez avec un groupe de nœuds non connectés. Ensuite, pour chaque paire de nœuds, vous les reliez au hasard avec une certaine probabilité p . Si p vaut 1 %, vous liez les bords 1 % du temps ; si c'est 50 %, chaque nœud se connectera en moyenne à la moitié des autres.

Si p est légèrement supérieur à un seuil qui dépend du nombre de nœuds dans le graphique, le graphique formera, avec une très grande probabilité, un réseau interconnecté (au lieu de comprendre des clusters qui ne sont pas reliés). À mesure que la taille du graphique augmente, ce seuil devient minuscule, de sorte que pour des graphiques suffisamment grands, même si p est petit, ce qui rend le nombre total d'arêtes également petit, les graphiques d'Erdős-Rényi seront connectés.

Le deuxième type de graphe qu’ils ont considéré est appelé graphe d -régulier. Dans de tels graphes, chaque nœud a le même nombre d’arêtes, d . (Ainsi, dans un graphe 3-régulier, chaque nœud est connecté à 3 autres nœuds, dans un graphe 7-régulier, chaque nœud est connecté à 7 autres, et ainsi de suite.)

(Photo avec schéma)

Les graphiques bien connectés bien qu’ils soient clairsemés (n’ayant qu’un petit nombre d’arêtes) sont appelés graphiques d’expansion. Celles-ci sont importantes dans de nombreux domaines des mathématiques, de la physique et de l'informatique, mais si vous souhaitez construire un graphe d'expansion avec un ensemble particulier de propriétés, vous constaterez qu'il s'agit d'un " problème étonnamment non trivial ", selon l'éminent mathématicien. Terry Tao. Les graphes d'Erdős-Rényi, bien qu'ils ne soient pas toujours extensibles, partagent bon nombre de leurs caractéristiques importantes. Et il s'avère cependant que si vous construisez un graphe d -régulier et connectez les arêtes de manière aléatoire, vous obtiendrez un graphe d'expansion.

Joindre les deux bouts

En 2018, Ling, Xu et Bandeira ont deviné que le seuil de connectivité pourrait également mesurer l'émergence d'une synchronisation globale : si vous générez un graphique d'Erdős-Rényi avec p juste un peu plus grand que le seuil, le graphique devrait se synchroniser globalement. Ils ont fait des progrès partiels sur cette conjecture, et Strogatz, Kassabov et Townsend ont ensuite amélioré leur résultat. Mais il subsiste un écart important entre leur nombre et le seuil de connectivité.

En mars 2022, Townsend a rendu visite à Bandeira à Zurich. Ils ont réalisé qu'ils avaient une chance d'atteindre le seuil de connectivité et ont fait appel à Pedro Abdalla , un étudiant diplômé de Bandeira, qui à son tour a enrôlé son ami Victor Souza. Abdalla et Souza ont commencé à peaufiner les détails, mais ils se sont rapidement heurtés à des obstacles.

Il semblait que le hasard s’accompagnait de problèmes inévitables. À moins que p ne soit significativement plus grand que le seuil de connectivité, il y aurait probablement des fluctuations sauvages dans le nombre d'arêtes de chaque nœud. L'un peut être attaché à 100 arêtes ; un autre pourrait être attaché à aucun. "Comme pour tout bon problème, il riposte", a déclaré Souza. Abdalla et Souza ont réalisé qu'aborder le problème du point de vue des graphiques aléatoires ne fonctionnerait pas. Au lieu de cela, ils utiliseraient le fait que la plupart des graphes d’Erdős-Rényi sont des expanseurs. "Après ce changement apparemment innocent, de nombreuses pièces du puzzle ont commencé à se mettre en place", a déclaré Souza. "En fin de compte, nous obtenons un résultat bien meilleur que ce à quoi nous nous attendions." Les graphiques sont accompagnés d'un nombre appelé expansion qui mesure la difficulté de les couper en deux, normalisé à la taille du graphique. Plus ce nombre est grand, plus il est difficile de le diviser en deux en supprimant des nœuds.

Au cours des mois suivants, l’équipe a complété le reste de l’argumentation en publiant son article en ligne en octobre. Leur preuve montre qu'avec suffisamment de temps, si le graphe a suffisamment d'expansion, le modèle homogène de Kuramoto se synchronisera toujours globalement.

Sur la seule route

L’un des plus grands mystères restants de l’étude mathématique de la synchronisation ne nécessite qu’une petite modification du modèle présenté dans le nouvel article : que se passe-t-il si certaines paires d’oscillateurs se synchronisent, mais que d’autres s’en écartent ? Dans cette situation, " presque tous nos outils disparaissent immédiatement ", a déclaré Souza. Si les chercheurs parviennent à progresser sur cette version du problème, ces techniques aideront probablement Bandeira à résoudre les problèmes de regroupement de données qu’il avait entrepris de résoudre avant de se tourner vers la synchronisation.

Au-delà de cela, il existe des classes de graphiques outre les extensions, des modèles plus complexes que la synchronisation globale et des modèles de synchronisation qui ne supposent pas que chaque nœud et chaque arête sont identiques. En 2018, Saber Jafarpour et Francesco Bullo de l'Université de Californie à Santa Barbara ont proposé un test de synchronisation globale qui fonctionne lorsque les rotateurs n'ont pas de poids ni de fréquences préférées identiques. L'équipe de Bianconi et d'autres ont travaillé avec des réseaux dont les liens impliquent trois, quatre nœuds ou plus, plutôt que de simples paires.

Bandeira et Abdalla tentent déjà d'aller au-delà des modèles Erdős-Rényi et d -regular vers d'autres modèles de graphes aléatoires plus réalistes. En août dernier, ils ont partagé un article , co-écrit avec Clara Invernizzi, sur la synchronisation dans les graphes géométriques aléatoires. Dans les graphes géométriques aléatoires, conçus en 1961, les nœuds sont dispersés de manière aléatoire dans l'espace, peut-être sur une surface comme une sphère ou un plan. Les arêtes sont placées entre des paires de nœuds s'ils se trouvent à une certaine distance les uns des autres. Leur inventeur, Edgar Gilbert, espérait modéliser des réseaux de communication dans lesquels les messages ne peuvent parcourir que de courtes distances, ou la propagation d'agents pathogènes infectieux qui nécessitent un contact étroit pour se transmettre. Des modèles géométriques aléatoires permettraient également de mieux capturer les liens entre les lucioles d'un essaim, qui se synchronisent en observant leurs voisines, a déclaré Bandeira.

Bien entendu, relier les résultats mathématiques au monde réel est un défi. "Je pense qu'il serait un peu mensonger de prétendre que cela est imposé par les applications", a déclaré Strogatz, qui a également noté que le modèle homogène de Kuramoto ne peut jamais capturer la variation inhérente aux systèmes biologiques. Souza a ajouté : " Il y a de nombreuses questions fondamentales que nous ne savons toujours pas comment résoudre. C'est plutôt comme explorer la jungle. " 



 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org - Leïla Sloman, 24 juillet 2023

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