Revue des sciences mai 2016

Pour la Science

Physique, espace, nanos

Climat, écologie, énergie

Biologie, préhistoire, cerveau

Santé


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- Economie et social

Les 1318 sociétés transnationales qui forment le cœur de l'économie. Les entreprises Superconnectées sont rouges, les entreprises très connectés sont jaunes. La taille du point représente les recettes
liste des 50 premières entreprises en 2007

1. Barclays plc
2. Capital Group Companies Inc
3. RMF Corporation
4. AXA
5. State Street Corporation
6. JP Morgan Chase & Co
7. Legal & General Group plc
8. Vanguard Group Inc
9. UBS AG
10. Merrill Lynch & Co Inc
11. Wellington Management Co LLP
12. Deutsche Bank AG
13. Franklin Resources Inc
14. Credit Suisse Group
15. Walton Enterprises LLC
16. Bank of New York Mellon Corp
17. Natixis
18. Goldman Sachs Group Inc
19. T Rowe Price Group Inc
20. Legg Mason Inc
21. Morgan Stanley
22. Mitsubishi UFJ Financial Group Inc
23. Northern Trust Corporation
24. Société Générale
25. Bank of America Corporation
26. Lloyds TSB Group plc
27. Invesco plc
28. Allianz SE 29. TIAA
30. Old Mutual Public Limited Company
31. Aviva plc
32. Schroders plc
33. Dodge & Cox
34. Lehman Brothers Holdings Inc *
35. Financière Sun Life Inc
36. Standard Life plc
37. CNCE
38. Nomura Holdings Inc
39. The Depository Trust Company
40. Massachusetts Mutual Life Insurance
41. ING Groep NV
42. Brandes Investment Partners LP
43. Unicredito Italiano SPA
44. Deposit Insurance Corporation du Japon
45. Vereniging Aegon
46. BNP Paribas
47. Affiliated Managers Group Inc
48. Resona HoldingsInc
49. Capital Group International Inc
50. China Petrochemical Group Company

La globalisation n'est pas un mythe, ni le fait qu'elle concentre le pouvoir dans un tout petit nombre. Ainsi, 147 entreprises systémiques contrôleraient 40% de la richesse mondiale (1. Barclays, 4. AXA, 6. JP Morgan Chase, 24. Société Générale, 46. BNP Paribas), avant sa faillite Lehman Brothers était en position 34. On ne parle pas ici de Microsoft et Google qui auraient dû tomber sous le coup de la loi anti-trust américaine (ou européenne) si le quasi monopole n'était un avantage pour les réseaux. Forcément, l'argent va aux entreprises les plus connectées, la concentration sur les 1% étant une évolution naturelle d'un système auto-organisé qu'il est bien difficile de contrer. Le risque d'une crise systémique augmente donc sauf que, depuis la faillite de Lehman Brothers on fera tout pour l'éviter (un peu comme la bombe atomique empêche des guerres et fige les positions). Le capitalisme (l'évolution) étant basé sur les "destructions créatrices", on entrerait dés lors dans un tout nouveau régime économique ? En tout cas la puissance de ces entités non-étatiques par rapport aux nations pousse incontestablement à la constitution d'un Etat mondial - qui devrait malgré tout défendre leurs intérêts...

Du côté du climat, les nouvelles vont encore vers le pire (on ne sait comment certains prétendent le contraire, ils ne lisent pas les études qui sortent sans arrêt). Ainsi, les émissions de méthane des USA ont grimpé de plus de 30% entre 2002 et 2014, surtout à cause du gaz de schiste (on le dit ici depuis longtemps, mais, bizarrement, l'Ademe ne le prend pas en compte). Selon les mesures de la Nasa, on aurait même déjà atteint les 1,5°C de réchauffement en 2016 (même si c'est dû à l'épisode El Niño et que le climat ne se juge pas sur une année). Enfin, la fonte du Groenland s'accélère et une nouvelle étude confirme l'élévation de plusieurs mètres des océans (dans plus de 100 ans mais beaucoup de choses peuvent se produire d'ici là). Ceci dit, cette accélération pourrait limiter l'ampleur du réchauffement à la surface de la Terre par la réorganisation des courants marins. De plus, le réchauffement climatique fait verdir la Terre (comme prévu) ce qui renforcerait le captage du CO2 mais sans doute pas durablement et certainement pas assez pour régler le problème. On n'a jamais un signal simple et univoque, on peut toujours trouver une bonne nouvelle au milieu des mauvaises, et donc toujours de bonnes raisons de différer les décisions. Il est difficile aussi de savoir quelles conclusions tirer du fait que l'activité tectonique refroidit la Terre depuis 80 millions d'années, cela donne peut-être une piste pour réduire le CO2 en le transformant en carbonate ? Par contre, si des rayons cosmiques de supernovae, il y a 3,2 millions d'années ont refroidi le climat, nous sommes sortis de cette épisode que les premiers Homos ont dû affronter. Chaque mois apporte de nouveaux progrès pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre, témoignant qu'on aurait les moyens de faire face à des risques potentiellement vitaux même si ils sont difficiles à évaluer. On peut citer AirCarbon qui transforme le méthane en plastique résistant, façon de le capter à faible coût. Par contre, le projet un peu mégalo d'une centrale solaire spatiale refait surface avec 2500 panneaux solaires en orbite qui enverraient par ondes radio l’énergie sur Terre. Plus intéressant, on pourrait utiliser des métamatériaux pour le thermophotovoltaïque, ce qui permet de lisser la production d'électricité en récupérant la chaleur ambiante même quand il n'y a pas de soleil. Déjà, dans les quartiers huppés de Brooklyn, les habitants échangent de l'énergie solaire locale grâce à la blockchain (avec le logiciel Ethereum). Cela favorise les échanges locaux, les microgrids plutôt que les réseaux longue distance équilibrant les aléas climtiques. Beaucoup plus inquiétant, les Chinois s'équipent de 20 centrales nucléaires flottantes, on imagine une très grosse tempête créant une catastrophe nucléaire (pour l'instant, ce sont des petites îles que ces bateaux alimenteront et contamineront peut-être) mais ce serait une façon d'éviter les tsunamis en remontant vers le large.

 
- Sciences

 
En Physique, l'hypothèse la plus révolutionnaire du mois tente d'expliquer le fonctionnement mystérieux du moteur spatial EmDrive (sans émission de poussée) en redéfinissant l'inertie comme effet relativiste de l'accélération par rapport au reste de l'univers (effet Unruh). A confirmer, bien sûr. Si la matière noire aussi reste un mystère, il est intéressant de voir comme on tente de définir ses propriétés pour coller aux observations, nécessitant sans doute la présence de plusieurs types de matière noire (une sous forme de nuage, une autre sous forme de disque). Le théorème du libre-arbitre est encore plus spéculatif, identifiant le libre-arbitre au fait de ne pas dépendre du passé et stipulant que s'il y a un libre-arbitre des expérimentateurs, les particules aussi seraient libres de leur passé... Signe encore de notre ignorance, l'accélération de l'expansion de l'univers serait trop forte par rapport au modèle standard (et si c'était parce qu'on ralentissait ?). Sinon, pour des questions de distances plus courtes entre différentes étoiles (soleils), la recherche de civilisations extraterrestres fait l'hypothèse que, s'ils existent, il pourrait y avoir des empires galactiques dans les amas globulaires (mais cette proximité pourrait exposer à des catastrophes cosmiques plus fréquentes ?). En tout cas, le projet d'envoyer des voiles solaires propulsées par laser à 20% de la vitesse de la lumière prend forme, permettant d'explorer d'autres systèmes planétaires. Il est curieux, enfin, d'apprendre que, conformément à la relativité générale, la gravitation ralentissant le temps, notre noyau terrestre serait 2,5 ans plus jeune que la surface !

L'hypothèse que les civilisations avancées finissent par être détruites ou à s'auto-détruire n'est cependant pas à écarter. Les catastrophes qui nous guettent commencent à être bien identifiées (supervolcans, astéroïdes, réchauffement, robots, virus, nucléaire) bien qu'on devrait pouvoir écarter les gros astéroïdes et que je ne crois pas trop à la menace robotique alors que le plus grand danger effectif me semble celui de la biologie synthétique et de virus exterminateurs (sauf si on arrivait à un vaccin pour tous les virus capable d'évoluer avec des Therapeutic Interfering Particles ?). On n'aura donc peut-être pas le temps de voir arriver les robots ni le transhumanisme... Ainsi, on vient de mettre au point une méthode d'extinction imparable, qu'on voudrait appliquer aux moustiques, avec un gène se transmettant à quasiment toute la progéniture, ne les rendant stériles qu'après 10 générations (soit 1 an pour les moustiques) condamnant de la sorte toute la population à l'extinction. C'est encore la méthode CRISPR qui est en cause, dont on tente de se servir aussi pour essayer d'éradiquer le rétrovirus du sida en coupant une partie de ses gènes, ce qui cependant aboutirait parfois à renforcer le virus grâce à ses propres mécanismes de réparation. Il ne suffit donc pas d'une attaque ciblée, il faut sans doute attaquer en plusieurs points pour désorganiser le rétrovirus (voir aussi Sciences et Avenir, Futura-Sciences ou ici) et l'injection d'anticorps serait plus simple. Nous avons d'ailleurs d'autres rétrovirus depuis longtemps dans notre génome comme "HERV-K" qui se réveillerait semble-t-il. Sinon, une modification de la méthode CRISPR permet de changer une seule base ADN désormais, de quoi corriger avec précision des anomalies génétiques n'affectant souvent qu'une seule mutation. Par contre, des OGM obtenus avec cette méthode CRISPR n'entreraient pas dans le réglementation des OGM dès lors qu'il n'y a pas d'introduction de matériel génétique mais uniquement la désactivation d'un gène. De plus, pour faciliter la conception d'organismes modifiés, on dispose désormais d'un langage de programmation simple pour des circuits d'ADN complexes. On peut signaler enfin une vidéo qui a été codée en ADN (plus durable et compact que nos mémoires numériques).

L'étincelle de la vie pourrait donc s'éteindre un jour mais il est extraordinaire que ce ne soit pas une simple métaphore car lorsque le spermatozoïde féconde l'ovule un flash lumineux se produit vraiment ! Chaque mois permet sinon de reformuler l'histoire de notre évolution, ainsi après avoir appris qu'il y avait eu plusieurs croisements avec Néandertal et que nous avions intégré une petite partie de son ADN, on vient de s'apercevoir qu'il n'y en avait nulle trace dans notre chromosome Y, et que donc il n'y avait pas d'homme hybridé avec Néandertal, seulement quelques rares femmes (les hommes nés de ces croisements étant stériles comme des mulets). Autre surprise, à confirmer tout de même, la moitié des hommes européens de l'ouest descendrait d'un roi de l'âge du bronze (ses troupes guerrières massacrant sans doute les hommes vaincus). Tout aussi discutable, il se pourrait que l'homme naturellement polygame, serait devenu monogame à cause des maladies sexuelles. Il est également un peu osé de prétendre que les insectes seraient conscients d'exister sous prétexte qu'ils connaissent leur position dans l'espace. On pourrait, avec plus de raisons, identifier la conscience comme conscience du temps ? Il est en tout cas raisonnable d'attribuer une conscience aux animaux supérieurs comme les dauphins qui se parlent pour résoudre des problèmes. De nôtre côté, une étude surprenante a réussi à cartographier les mots dans le cerveau pour lire dans les pensées, le plus étonnant étant que la localisation des mots semble à peu près identique d'une personne à l'autre. Enfin, la neuroimagerie du LSD permet d'un peu mieux comprendre les effets de cette drogue sur nos perceptions et la dissolution du moi.

Dans le domaine de la santé on nous annonce encore une fois un possible traitement miracle contre l'Alzheimer (protéine IL-33) voire de restaurer la mémoire avec des implants électroniques dans le cerveau nous rapprochant du cyborg. En attendant la fameuse greffe de cerveau, la transplantation pourrait s'orienter vers des greffes d'organes inter-espèces, notamment des greffes de coeurs de porc (qui vaudraient mieux que les coeurs Carmat ?). Il y a aussi l'intervention sur notre génome qui commence à être testée (comme on l'a vu plus haut avec la méthode CRISPR). Ainsi un traitement génique qui allonge les télomères a montré sur une femme, dirigeante de l'entreprise, son efficacité (supposée allonger la durée de vie des cellules, ici des globules blancs). Plus classiquement, on sait que le vin retarde le vieillissement grâce notamment au resvératrol qui ne semblait pas pourtant en quantité suffisante. C'est que ses effets bénéfiques seraient dus aussi à son action sur le microbiote intestinal. Une autre étude montre d'ailleurs que notre microbiote est influencé par de nombreux facteurs (fruits et légumes, chocolat, antihistaminiques, contraceptifs et anti-inflammatoires). On devrait se focaliser plus dans les années qui viennent sur notre milieu intérieur qui a été trop négligé jusqu'ici. On apprend en effet que de simples changements de régime alimentaire modifiant la flore intestinale suffiraient à une différenciation d'espèces, empêchant la fécondation à cause de différences épigénétiques, ce qui semble assez logique pour favoriser ensuite l'adaptation génétique à des niches différentes et s'y spécialiser. En tout cas, sur le plan de la santé, et même si les écologistes ont incontestablement raison de dénoncer la dégradation de notre environnement et la malbouffe, les discours catastrophistes sont démentis autant pour les maladies neurodégénératives que pour les cancers en baisse significative. Les progrès de l'hygiène de vie et de la médecine arrivent donc encore à minimiser les effets délétères de notre production. Il ne sert à rien d'en rajouter (tout comme la prétendue apocalypse pétrole) alors qu'il y a bien des nourritures toxiques mais pas au point de réduire l'espérance de vie générale. Les risques sont beaucoup plus réels, me semble-t-il, avec le réchauffement et les biotechnologies.

 

- Numérique

The Next Rembrandt

Ce « nouveau Rembrandt » a été peint par une imprimante 3D après avoir appris le style de l’artiste et reproduisant jusqu'au grain (voir aussi Futura-Sciences).

Qu'on puisse imiter à ce point un artiste montre comme les artistes ont des trucs, ce qu'on appelle un style, reproductible donc. On ne fait pas cependant que reproduire des images mais l’intelligence artificielle apprend à les interpréter, ce qui pourrait être indispensable à la compréhension du langage comme le suggère l'expression "Tu vois ce que je veux dire ?". Un programme associe ainsi les différents sens d'une phrase à des vidéos de différentes situations afin de lever les ambiguïtés par le contexte. Il se pourrait d'ailleurs qu'un processeur intégrant des erreurs améliore la reconnaissance visuelle. En effet, pour reconnaître des objets, on brouille normalement l'image pour n'en retenir qu'une forme abstraite. Or, un processeur brouillant l'image d'emblée réduirait le temps de traitement et surtout la consommation d'énergie à 2% d'un processeur standard. On commence d'ailleurs à savoir que la supériorité de l'homme sur l'IA réside essentiellement dans le savoir intuitif (formé par l'habitude et l'expérience non par le raisonnement). C'est sans doute cette plasticité liée à notre passé qui permet d'identifier les personnes par leur EEG (voir aussi Sciences et Avenir). En tout cas, Elon Musk cherche avec OpenAI à rendre l'intelligence artificielle ouverte à tous, en open source. Il croit que cela pourrait éviter ses utilisations criminelles mais il n'y a rien de moins sûr...

Du côté des imprimantes 3D, l'impression 3D en métal se généralise, permettant notamment d'alléger les avions, de même que l'impression en treillis de céramique. Dans un tout autre domaine, une imprimante crée des structures d'objets, accélérant beaucoup l'impression de maquettes. Enfin, avec l'application RetroFab, on peut prendre en photo un appareil, choisir un de ses éléments, le transformer et l'imprimer en 3D, ce devrait faciliter réparation et customisation.

Pour le reste, on s'aperçoit que le Quantified Self ne sert à rien quand on n'est pas malade et, avec OnHub, Google cherche à simplifier la domotique (qui tarde à s'imposer) avec une interface permettant de relier des appareils connectés en fonction des événements (pas sûr que ce soit encore assez simple pour devenir indispensable).

 

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Pour la Science no 463, le GPS du cerveau


Pour la Science- Les multiples visages de la matière noire, p36

Encore une fois, l'intérêt de cet article est de mesurer notre ignorance puisqu'il s'agit d'essayer de deviner la nature de la matière noire supposée être 5 fois plus abondante que la matière ordinaire et n'interagir que par la gravitation avec elle. On a toutes les chances de se tromper, la réalité étant toujours plus complexe que ce qu'on imagine mais c'est une sorte de jeu d'essayer de faire coller la théorie avec les observations. Alors même qu'on n'est même pas sûr que la matière noire existe, ne l'ayant jamais détectée, on arrive ainsi à déduire certaines de ses caractéristiques. La théorie la plus courante identifiant la matière noire à un seul type de particule (wimp pour weakly interacting massive particle) ne peut rendre compte de ses effets aussi on s'oriente vers un modèle plus complexe qui est une sorte de double de la matière ordinaire (avec une charge différente de la charge électrique, des électrons et protons sombres, etc.) mais qui doit pourtant s'en distinguer. Il faudrait que la plus grande part de cette matière noire forme un halo et ne forme pas des planètes (qu'on pourrait détecter par leur effet gravitationnel), ce qui semble très étrange...

Dans ces modèles, ces particules porteraient, par exemple, un nouveau type de « charge sombre », attractive ou répulsive tout en les laissant électriquement neutres. De la même façon que les particules ordinaires dotées d'une charge électrique peuvent émettre des photons (les particules de lumière, vectrices de l'interaction électromagnétique), ces hypothétiques particules dotées de cette charge sombre pourraient émettre des « photons sombres ».

On retrouve des lois qui rappellent celles de la matière ordinaire sans pour autant en être une réplique exacte. Par exemple, l'échange de photons noirs entre particules de matière noire doit être moins fréquent que l'échange de photons pour la matière ordinaire. L'une des raisons est la suivante. Au sein de la matière ordinaire, l'émission de photons permet aux particules d'échanger de l'énergie. Cela a une conséquence importante sur la formation des galaxies. Les nuages de gaz au sein d'une galaxie en formation rayonnent de l'énergie, ce qui a pour effet d'agréger la matière au sein des nuages. La conservation du moment cinétique (qui mesure une rotation) empêche la matière de se contracter jusqu'à un certain point, et la structure forme un disque. Si les particules de matière noire émettaient des photons sombres comme la matière ordinaire échange des photons, on aurait aussi des disques de matière noire. Or pour expliquer la forme des galaxies, la matière noire devrait être plutôt distribuée sous la forme d'un nuage sphérique, le « halo ». cette contrainte implique que la charge liée à l'interaction sombre doit être très petite, environ 1% de la valeur de la charge électrique.

Un exemple intéressant a été proposé en 2013 à l'université Harvard par JiJi Fan, Andrey Katz, Lisa Randall et Matthew Reece. Les auteurs de ce modèle ont calculé une limite supérieure à la fraction de matière noire qui pourrait interagir avec les photons sombres, au regard des contraintes imposées par les observations astronomiques. Ils ont déterminé que cette part de la matière noire aurait une masse globale comparable à celle de toute la matière visible. Dans ce modèle, la Galaxie aurait trois composantes : un grand nuage sphérique de particules de type wimps, qui représente 70% de toute la matière, et deux disques aplatis, contenant chacun 15% de la matière, l'un en matière ordinaire (la Voie lactée que nous voyons, par exemple), l'autre en matière noire interagissant fortement avec elle-même. Les deux disques seraient alignés ou à peine inclinés l'un par rapport à l'autre. Ainsi, une « galaxie » de matière noire coexisterait dans le même espace que la Voie lactée. Cependant, dans cette galaxie sombre, la matière noire ne formerait ni étoiles sombres ni grosses planètes sombres. En effet, de tels objets massifs seraient aisément détectés.

 


La Recherche no 511, Le champ magnétique va s'inverser


Le gros titre de la revue fait du sensationnalisme mal placé aussitôt démenti dans le texte car, si le champ magnétique décline bien depuis presque 1000 ans et va effectivement s'inverser un jour, on ne sait pas quand et sans doute pas avant 1000 ans (en 2014 on le prévoyait dans 1500 ans). Il y a 40 000 ans le champ magnétique terrestre a presque disparu pendant quelques millénaires mais ne s'est pas inversé ensuite, repartant dans le même sens (cela pourrait avoir participé marginalement à la disparition de Néandertal). Rien de neuf donc même si la dynamo du noyau terrestre (qui serait 2,5 ans plus jeune que la surface !) est bien sûr un sujet intéressant pour ceux qui ne sont pas au courant.

Le plus effarant, c'est qu'ils chroniquent sans aucun esprit critique un livre qui prétend dire "La Vérité sur la maladie d'Alzheimer" : "Quelle serait donc la cause de ces démences ? La peur de la mort, répond Henri Rubinstein. Il gage que la plupart des patients présentant des symptômes alzheimériens préfèrent sombrer dans la démence plutôt que de se voir vieillir et mourir" !!!

- Les descendants des Dénisoviens sont océaniens, p21

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Le noir correspond à la proportion la plus faible et le rouge à la plus élevée. Cette analyse révèle que les populations d'Asie du Sud-Est possèdent davantage de génome dénisovien qu'on ne le pensait auparavant. En outre, elle suggère que le croisement entre les deux espèces s'est produit 100 générations après l'hybridation entre l'homme moderne et Néandertal.

- Pourquoi les mitochondries ont perdu une partie de leur ADN, p25

Afficher l'image d'origineLa grande majorité de l'ADN des mitochondries a été transféré dans le noyau cellulaire [...] Certains gènes sont perdus en premier, d'autres sont au contraire souvent gardés. Trois facteurs principaux, a priori indépendants, favorisent ainsi la rétention d'un gène de la mitochondrie : le fait de coder des protéines hydrophobes, de contenir davantage de combinaisons des nucléotides G et C que les autres gènes (une combinaison plus stable) et enfin de coder des protéines constituant le cœur des assemblages macromoléculaires producteurs d'énergie dans l'organite.



- Des bactéries programmées pour détecter les maladies, p55

Article intéressant sur le fonctionnement de bactéries modifiées pour détecter la présence de glucose.

- L'impact des rayonnements à faible dose, p62

L'effet des radionucléides présents dans l'environnement depuis la catastrophe de Tchernobyl a été étudié chez l'animal. Plusieurs systèmes sont touchés, bien qu'aucune maladie ne se déclare...

Cela paraît paradoxal. L'effet principal serait en fait de favoriser les mutations génétiques et donc l'émergence de nouvelles espèces. Pour d'autres, "les oiseaux et les mammifères de la région souffrent de cataracte et présentent des cerveaux plus petits" avec une fertilité en baisse.


- Gerbert d'Aurillac, le pape des chiffres arabes

Au Xe siècle, Gerbert d'Aurillac, moine d'origine modeste, devient un savant majeur de son époque. Féru de mathématiques, il invente un outil de calcul qui introduira les chiffres arabes en Occident.

Gerbert d'Aurillac, le pape de l'an 1000 sous le nom de Sylvestre II, est un personnage extraordinaire et attachant, un savant rationaliste ayant profité des sciences arabes et inventé un système de calcul, érudit tellement au-dessus de son temps qu'on croyait qu'il avait fait un pacte avec le diable ! Tout cela est bien connu mais je ne me souvenais pas qu'il avait participé à l'accession au trône d'Hugues Capet dont il a été le secrétaire (peu avant de devenir pape).
 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Le théorème du libre-arbitre

Le théorème du libre-arbitre n'est pas tout nouveau puisqu'il date de 2006 mais une étude vient de le soumettre à l'expérience. Il est intéressant de savoir que ce que les physiciens appellent ici le "libre-arbitre" consiste à ne pas dépendre du passé, on devrait donc dire plutôt théorème du pur arbitraire. La démonstration est amusante car elle fait dépendre le pur hasard quantique du libre-arbitre de l'expérimentateur. Si tout est déterminé, les particules le sont aussi, mais s'il y a un libre-arbitre, les particules aussi sont libres de leur passé. L'important, c'est que cette propriété supposée élimine toute possibilité de variables cachées (comme avec les "ondes-guides" de Bohm), complétant les inégalités de Bell et montrant que la valeur d'une particule (de son spin) dépend du contexte (ce qui renforce plutôt le déterminisme ?).

Finally, our experiment shows that Bell-Kochen-Specker contextuality (the essential resource for quantum computation) and Bell’s non-locality (the essential resource for quantum secure communication) are deeply connected.

- Confirmation des inégalités de Bell sur un grand nombre d'atomes intriqués

Mithilfe eines Mikrochips wird eine Wolke von ultrakalten Atomen gefangen und ihre magnetischen Momente miteinander verschränkt. (Illustration: Universität Basel, Departement Physik)Une puce a été utilisée pour piéger un nuage de 480 atomes ultrafroids, formant un condensat de Bose-Einstein, et intriquer leurs moments magnétiques.

C'est parce que les atomes se heurtent constamment que leurs moments magnétiques deviennent intriqués. Lorsque cet intrication atteint une certaine ampleur, les corrélations de Bell peuvent être détectées.

Voir aussi Futura-Sciences.

- L'EmDrive renouvelle la conception de l'inertie comme effet relativiste

Afficher l'image d'origine

C'est difficile à expliquer et reste très hypothétique (la science en train de se faire) mais assez passionnant. Au départ, il y a une idée très étrange de Roger Shawyer, proposée en 2001, d'un moteur sans éjection externe, se contentant d'envoyer des micro-ondes dans un cône pour s'accélérer. Ce qui paraît impossible (violation du moment cinétique). Sauf que la NASA, entre autres, a vérifié que cet EmDrive, qui serait idéal pour les voyages spatiaux, produit bien une poussée même si on était incapable d'expliquer pourquoi.

Un certain Mike McCulloch donne une explication qui redéfinit complètement l'inertie à partir de l'effet Unruh (ou radiation de Fulling-Davies-Unruh). Ce n'est pas rien. L'inertie est la résistance à l'accélération. Or l'effet Unruh, conséquence de la relativité restreinte, stipule qu'un objet en accélération éprouve un rayonnement, due au décalage des fréquences des particules virtuelles, comme si l'univers se réchauffait autour de lui. L'inertie serait ainsi la pression de ce rayonnement. J'avoue que je n'ai pas bien compris en quoi cette théorie expliquerait la poussée de l'EmDrive (il faudrait que le photon ait une masse inertielle qu'il perdrait en partie, assez pour propulser le cône) mais tout cela m'a semblé quand même bien intéressant et devrait pouvoir être testé par l'expérience.

- La gravitation ralentit le temps, le noyau terrestre 2,5 ans plus jeune que la surface

Le coeur du soleil serait, lui, plus jeune de 40 000 ans que sa surface.

- Une température de 10.000 milliards de degrés autour d'un trou noir

Situé à plus de 2 milliards d’années-lumière de la Terre, 3C273 a été le premier quasar détecté. © Hubble

3C273, un astre situé à plus de 2 milliards d’années-lumière de la Terre dans la direction de la constellation de la Vierge, a été le premier quasar détecté (ces noyaux actifs de galaxies peuvent être assimilés au gigantesque trou noir supermassif qu'ils renferment). Aujourd’hui une équipe internationale est en mesure de donner la température des jets de matière éjectée par le trou noir de 3C273: dix mille milliards de degrés, soit cent fois plus que la température maximale prévue théoriquement pour ce type de phénomène.

- Un trou noir supermassif dans un amas trop petit

- Un alignement de trous noirs venu du Big Bang ?

- Des empires galactiques dans les amas globulaires ?

D'un diamètre d'environ 120 années-lumière, cet amas globulaire en orbite autour de la Voie lactée n'est autre que 47 Tucanae (NGC 104). Il se trouve à environ 16.700 années-lumière de la Terre et contient des millions d'étoiles, dont certaines sont très exotiques et peu communes. Cette image a été réalisée par le télescope Vista (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de l'ESO, depuis l'observatoire de Cerro Paranal, dans le désert d’Atacama, au Chili. © M.-R. Cioni, Vista Magellanic Cloud survey, ESODans notre galaxie, les étoiles sont très éloignées (quelques années-lumière les séparent). Les amas globulaires, en revanche, sont beaucoup plus denses (les distances entre les étoiles sont seulement de quelques centaines – voire milliers – de fois la distance Terre-Soleil). Une telle proximité pourrait permettre à une civilisation technologiquement évoluée de prospérer. Celle-ci pourrait même devenir quasi immortelle car elle serait alors répartie sur plusieurs exoplanètes habitables.

Les datations donnent des âges compris entre 10 et 13 milliards d’années. Les amas globulaires contiennent donc beaucoup de vieilles étoiles de petites tailles qui ont, par conséquent, une longue durée de vie. De plus, peu de supernovae et de sursauts gamma s’y sont produits.

D’hypothétiques vaisseaux se déplaçant presque à la vitesse de la lumière ne mettraient que quelques semaines à quelques mois pour voyager entre les étoiles de l’amas.

Les faibles distances entre les étoiles impliquent aussi, a priori, des perturbations gravitationnelles plus importantes sur les équivalents des nuages d’Oort, autour des systèmes planétaires. Les bombardements de petits corps célestes néfastes pour des biosphères seraient donc plus fréquents.

Les astrophysiciens ont examiné ce problème et ils sont arrivés à la conclusion qu’il devait tout de même exister des zones particulièrement habitables dans les amas globulaires. Elles sont situées dans les régions externes des amas, là où les distances entres étoiles sont de l’ordre de quelques mois-lumière tout au plus.

On peut donc penser que les amas globulaires ont de bonnes chances d’être de véritables empires galactiques, en quelque sorte, où prospèrent des civilisations multiplanétaires plus vieilles que le Système solaire.

- La planète X nous bombarderait d'astéroïdes tous les 27 millions d'années

Illustration de l’hypothétique neuvième planète, cachée dans les confins du Système solaire, mille fois plus éloignée du Soleil que la Terre. © Caltech, R. Hurt (IPAC)Avec une masse estimée à 10 fois celle de la Terre, elle devrait ressembler à une géante glacée, comme Uranus ou Neptune. Entre 10.000 et 20.000 ans lui seraient nécessaires pour accomplir une révolution complète, à plusieurs centaines de fois la distance qui sépare la Terre du Soleil (l'unité astronomique, ou UA).

Tous les 27 millions d’années, un désordre se produirait dans la ceinture de Kuiper, envoyant une armada de comètes qui provoqueraient des extinctions massives sur Terre. L’hypothétique neuvième planète aurait le profil du coupable, affirment aujourd'hui des astronomes.

La dernière série daterait d’environ 11 millions d’années. Nous aurions donc encore 16 millions d’années devant nous avant une nouvelle salve de comètes (l'humanité aura peut-être déménagé d’ici là…).

- SpaceX sur Mars dès 2018 ?

SpaceX ambitionne d’envoyer une capsule non habitée vers Mars dès 2018, a annoncé jeudi 28 avril la société aérospatiale californienne fondée par le milliardaire Elon Musk, dont l’objectif affiché est d’établir une colonie sur la Planète rouge. La compagnie souhaite envoyer une version améliorée de la Dragon, qui achemine déjà du fret vers la Station spatiale internationale (ISS) pour le compte de la NASA.

Voir aussi Le Monde et Futura-Sciences.

- Les projets de la NASA

Création d'un astéroïde zoom loin de nous avec beaucoup de dents et des pièces de moteur attaché à son dos

Il y a 5 projets novateurs : une voile solaire propulsée par champs magnétiques, un faisceau laser qui pulvérise la matière d'un astéroïde pour l'analyser, un moteur à fusion, l'utilisation d'un petit astéroïde comme vaisseau spatial...

- Le foie des souris malade après 13 jours dans l'espace

Les souris présentées dans cette étude avaient passé 13 jours dans l’espace, en 2011, à bord de la navette spatiale Atlantis, ici en photo en orbite autour de la Terre. © Nasa

Les rongeurs présentaient en effet une plus grande quantité de graisse dans le foie mais moins de rétinol, une forme de vitamine A. La capacité des souris à digérer les graisses avait également été modifiée. Elles présentaient des signes de maladies hépatiques et « potentiellement des marqueurs anticipés d’un début de fibrose ».

Voir aussi Sciences et Avenir. De quoi s'inquiéter pour les voyages interplanétaires mais des hommes ont déjà passé beaucoup de temps dans la station spatiale sans devenir malades (quoiqu'avec une petite tendance transitoire au diabète).

- Assembler des nanotubes par bobines électriques Tesla

ensembles de nanotube sont attirés par la source d'un champ Tesla dans une expérience à un laboratoire de l'Université Rice.  Crédit: Jeff Fitlow / Rice University

Une bobine Tesla provoque l'auto-assemblage des nanotubes de carbone en longs fils, un phénomène qu'ils appellent "Teslaphoresis".

Voir vidéo.

- Un aimant d'un seul atome

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Ce serait la structure du holmium (Ho, terre rare, une des seules vraiment rare) qui permettrait de stabiliser le spin de l'atome malgré les fluctuations quantiques. De là à en faire une mémoire informatique, comme prétendu, c'est aller un peu vite en besogne.

Voir aussi Futura-Sciences.
 

Climat


climat, énergies, écologie

- L'activité tectonique refroidit la Terre depuis 80 millions d'années

L'activité tectonique serait bien à l'origine du refroidissement de la Terre. La glace bleue couvrant le Lac Fryxell (ici en photo), en Antarctique, vient des eaux de fonte du glacier Canada et d'autres glaciers plus petits. L'eau douce se trouve en surface du lac et gèle, scellant une eau saumâtre située en dessous. L'existence de ces glaciers devrait beaucoup à la collision de l'Inde avec l'Eurasie. © Wikipédia, DP

Pendant quelques centaines de millions d'années avant le Crétacé, le climat sur Terre est resté plutôt chaud. Toutefois, il y a environ 80 millions d'années, les températures ont chuté, puis sont remontées, avant de subir une nouvelle baisse il y a 50 millions d'années. La Terre est depuis dans une ère plutôt froide, où d'importantes glaciations peuvent se produire. Selon des géologues, ces refroidissements ont été produits par les collisions entre les continents.

Il y a respectivement 80 et 50 millions d’années, quand la plaque africaine puis la plaque indienne sont entrées en collision avec l’Eurasie, des roches ignées du fond des océans se sont retrouvées en surface sur les continents. C'est pourquoi on peut les retrouver notamment à haute altitude dans le massif de l’Himalaya. Ces roches ont donc été exposées à l’action des pluies diluviennes et chaudes, ce qui a conduit à la formation active de carbonates. Un important puits de carbone est donc né à chaque fois, et particulièrement il y a 50 millions d’années.

Les chercheurs ont estimé par le calcul l’amplitude du phénomène. Ils ont non seulement trouvé que d’importantes quantités de CO2 ont bien dû être séquestrées à ce moment-là mais aussi que la diminution de l’effet de serre qui en a résulté expliquerait bien la chute des températures dans les océans que l’on peut lire dans les archives de la Terre de ces époques. Les deux collisions continentales, surtout la dernière, auraient même provoqué un refroidissement du climat de la Terre qui dure depuis et qui aurait permis de faciliter l’apparition des glaciations au quaternaire. C’est également ce refroidissement qui aurait, en plus de sa dérive vers le pôle Sud, facilité l’apparition d’une couverture glaciaire pour l’Antarctique.

Un processus similaire a lieu aujourd'hui sous nos yeux, mais à une plus petite échelle. La même activité tectonique qui a déplacé le continent Gondwana vers le nord il y a plus de 100 millions d'années pousse la plaque australienne en direction de l'île de Java, sur laquelle des matériaux basaltiques s’empilent.

- Il y a 3 millions d'années les rayons cosmiques de supernovae ont refroidi la terre

Cette illustration d'artiste réalisée pour l'Observatoire Européen Austral le 6 janvier 2014 représente la Supernova 1987A, reproduite d'après des données réelles (c) Afp

Analysé par les chercheurs, le fer 60 était "concentré sur une période allant de 3,2 millions à 1,5 million d'années. Nous avons été très surpris que l'âge des débris s'étende sur 1,5 million d'années. Cela suggère qu'il y a eu une série de supernovae, l'une après l'autre. C'est une coïncidence intéressante qu'elles se soient produites à un moment où la Terre se refroidissait" et passait du Pliocène (les australopithèques sont là) au Pléistocène (apparition du genre Homo). "Certaines théories suggèrent que les rayons cosmiques provenant des supernovas pourraient avoir augmenté la couverture nuageuse".

Les scientifiques pensent que certaines de ces supernovaes étaient à moins de 300 années-lumière de la Terre (une année-lumière représente 9.461 milliards de km). Ces explosions d'étoiles devraient avoir exposé la Terre à un bombardement accru de rayons cosmiques. Toutefois, "les radiations auraient été trop faibles pour provoquer des préjudices biologiques directs ou déclencher des extinctions massives d'espèces", selon les chercheurs. "Mais il y a eu une baisse générale des températures qui a culminé avec les séries de glaciations du Pléistocène, bien que nous ne sachions pas s'il y a un lien entre l'activité de la supernova et les températures plus froides".

Voir aussi Futura-Sciences (on recevrait encore quelques rayons cosmiques de cet épisode). C'est quand même très étonnant car, selon La Recherche, des durées de "1000 à 10 000 ans sont des durées incompatibles avec la durée d'activité des restes de supernovae" contrairement à des trous noirs supermassifs qui seraient de meilleurs candidats. En tout cas, le genre Homo est justement daté de 2,8 millions d'années mais on a trouvé des outils d'ancêtres du genre Homo datés de 3,3 millions d'années. La détérioration du climat n'aurait donc été qu'un accélérateur.

- La baisse d’activité solaire a protégé les navires espagnols

Entre 1645 et 1715, où le rayonnement solaire a été moindre, le nombre de naufrages dans les Antilles a diminué. ©Fine Artimage/ Leemage

Le rayonnement solaire minimum au 17è siècle a eu un effet surprenant aux Antilles : la quasi-disparition des cyclones tropicaux, épargnant ainsi les navires espagnols.

Ce phénomène, appelé "minimum de Maunder", a en effet entraîné la quasi-disparition des cyclones tropicaux dans la région, épargnant les navires, ont démontré des chercheurs américains. L’étude de 657 naufrages de vaisseaux espagnols dans les Caraïbes entre 1495 et 1825 a révélé que leur fréquence a été divisée au moins par quatre lors du minimum de Maunder.

La réduction du rayonnement solaire a pu entraîner un léger refroidissement des eaux et une modification de la circulation atmosphérique suffisants pour affecter le développement de cyclones.

Le rayonnement solaire aurait donc un impact plus grand que supposé. Ce petit âge glaciaire aurait aussi provoqué l'extinction des implantations de Vikings en Amérique et au Groenland (voir plus bas).

- Le réchauffement climatique fait verdir la Terre

L'augmentation de la couverture végétale pour une surface donnée est montrée sur ce schéma. On voit qu'elle croit presque partout depuis une trentaine d'années.

Les chercheurs ont ainsi découvert en utilisant les données satellitaires collectées depuis 33 ans que le gaz carbonique injecté par l’humanité dans l’atmosphère avait étendu la végétation sur l’équivalent du double de la surface des États-Unis. Au total, l'indice de surface foliaire (LAI, Leaf Area Index) aurait augmenté de 25 à 50 % à l'échelle de la Terre. Cet indice donne la surface totale des feuilles rapportée à la surface au sol. La capacité d'absorption du dioxyde de carbone et d'émission d'oxygène a donc augmenté.

Le réchauffement climatique fait fondre les glaciers, affecte la pluviosité et le niveau des mers mais il fait aussi croître la couverture végétale de la Terre où peut se trouver piégé du CO2. Un des puits de carbone de la Planète est donc actuellement plus efficace, comme le confirment les données collectées par les satellites.

On avait vu cependant que l'augmentation du CO2 faisait pousser plus vite des arbres plus fragiles, vivant moins longtemps, et augmentait la décomposition en méthane, le bilan étant plutôt une réduction de l'absorption du CO2.

- Le réchauffement climatique fait bouger la Terre

En modifiant la répartition des eaux, notamment par la fonte plus forte des inlandsis, le réchauffement climatique modifie – légèrement – l'axe de rotation de la Terre.

- Le rendement des centrales à charbon pourrait être doublé

Cela fait la même impression que l'amélioration des bateaux à voile juste avant leur disparition à cause des bateaux à moteur...

En combinant dans un même process deux techniques connues de génération d’électricité, la gazéification du charbon et la pile à combustible, une équipe de chercheurs du MIT affirme pouvoir doubler le rendement des centrales à charbon. Les centrales thermiques récupèrent en moyenne 30% du potentiel énergétique du charbon. Ce procédé permettrait, selon ses auteurs, d’en récupérer 55 à 60%

Les chercheurs Katherine Ong et Ahmed Ghoniem ont expérimenté par simulation un procédé en deux étapes. Tout d’abord, le charbon pulvérisé est gazéifié grâce à l’émission d’un flux de vapeur. Et c’est ce gaz issu de la réaction chimique à la vapeur, un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène, qui est oxydé sur l’électrode d’une pile à combustible pour produire de l’électricité. Là, une membrane sépare le monoxyde de carbone et l’hydrogène de l’oxygène. La réaction électrochimique qui s’ensuit permet la génération d’électricité sans combustion du gaz. Résultat, les émissions de CO2 et les cendres sont considérablement réduites. Le dioxyde de carbone émis peut en outre être capté et séquestré, puisqu’il est isolé de l’air ambiant.

- 2500 panneaux solaires en orbite pour fournir de l’énergie sur Terre

SSPI panneaux solaires orbite

Imaginez une tuile de 10×10 cm et de 3 cm d’épaisseur qui pèse seulement 0,8 grammes. Cette tuile est photovoltaïque et elle peut être aplatie pour prendre moins de place au moment du lancement.

Maintenant, assemblez 400 de ces tuiles pour former un panneau, et il y a 900 panneaux par satellite. Ces tuiles assemblées forment alors un immense tapis qui peut être pliés pour tenir peu de place au moment du lancement. Mais une fois en orbite, il peut se déplier et couvrir les deux tiers d’un terrain de football.

Pour que le concept fonctionne, il faut mettre en orbite 2500 de ces satellites tapis. Ils orbiteraient alors en formation serrée et couvriraient une surface de 9 kilomètres carrés. Sans oublier aussi que chaque tuile est capable de convertir l’énergie solaire en énergie radio transmissible. Cette énergie serait alors envoyée et reçue sur Terre.

La beauté de ce système, c’est qu’il ne nécessite pas d’infrastructure coûteuse sur Terre. Ce qui signifie que les régions les plus pauvres ou les plus reculée pourraient être facilement couvertes par cette centrale solaire spatiale. De simples antennes et des stations de réception suffisent.

- Les cellules en tellurure de cadmium dépassent le silicium

- Des métamatériaux pour un thermophotovoltaïque très efficace

Physicien Sergey Kruk fonctionne sur un schéma de la structure métamatériau.  (Crédit: Stuart Hay, ANU)Le métamatériau de l'équipe, composée de minuscules structures nanoscopiques d'or et de fluorure de magnésium, émet de la chaleur dans des directions spécifiques. La géométrie du métamatériau peut également être modifié pour donner un rayonnement dans la gamme spectrale spécifique, contrairement aux matériaux standard qui émettent leur chaleur dans toutes les directions comme une large gamme de longueurs d'onde infrarouges. Cela le rend idéal pour l'utilisation comme un émetteur couplé à une cellule thermophotovoltaïque.

Les cellules thermophotovoltaïques pourraient être deux fois plus efficaces que les cellules solaires classiques, ne nécessitant pas la lumière solaire directe pour produire de l'électricité, et récolter la chaleur de leur environnement sous forme de rayonnement infrarouge.

- De l'ammoniac (engrais) avec de la lumière

"Il suffit de combiner des nanocristaux semi-conducteurs de sulfure de cadmium qui absorbent la lumière avec la nitrogénase, le catalyseur naturel qui convertit l'azote en ammoniac".

- Des cellules solaires à base de cyanobactéries


C'est encore trop peu efficace (5,59 microwatts).

- La photosynthèse inverse, un nouveau moyen de créer du biocarburant ?

Schéma du mécanisme proposé pour la photosynthèse inverse.

Cette réaction dégrade des molécules organiques grâce à la lumière du soleil et pourrait notamment permettre de produire des biocarburants.

La lumière excite le pigment (Chl), qui, dans son état excité, transfère un électron à l’enzyme LPMO. Cet électron réduit le cuivre de l'enzyme qui oxyde le polysaccharide. L’oxydation consomme de l’oxygène (O2), oxyde du carbone et produit de l’eau (H2O).

« Nous utilisons le terme de "photosynthèse inverse" parce que les enzymes utilisent de l'oxygène atmosphérique et les rayons du soleil pour décomposer et transformer les liaisons carbone, dans les plantes entre autres choses, au lieu de construire des plantes et de produire de l'oxygène comme on le comprend généralement avec la photosynthèse ».

Grâce à cette méthode, il deviendrait plus facile de dégrader de longues molécules de glucides en plus petites molécules, utilisables pour diverses applications : production d’éthanol, de biogaz ou du méthanol.

Voir aussi Science et Vie. Il y a d'autres pistes pour produire du carburant avec le soleil.

- Convertir le méthane sous pression en méthanol

Cela permettrait d'utiliser le méthane des raffineries au lieu de la brûler pour rien. La transformation de méthane en méthanol avec des zéolithes de cuivre sous une pression de 36 bars pourrait se faire à température constante de 200°C alors que, sinon, il fallait chauffer (à 450°C) et refroidir régulièrement le réacteur, ce qui rendait le processus difficile à mettre en oeuvre et couteux.

- Une turbine au CO2 très efficace pour stocker l'energie

La turbine est entraînée par du "dioxyde de carbone supercritique", chauffé jusqu'à 700°C par une très haute pression, le CO2 étant alors dans un état qui n'est ni un liquide ni un gaz. Une fois le CO2 passé à travers la turbine, il se refroidit puis est recomprimé avant de repasser dans la turbine.

Sa taille n'est qu'un dixième de celle d'une turbine à vapeur de puissance comparable, et aurait une efficacité de 50% pour transformer la chaleur en électricité. Les autres systèmes à base de vapeur atteignent au mieux les 45%. L'amélioration est due à un meilleur transfert de chaleur et la réduction de la compression nécessaire avec du dioxyde de carbone supercritique au lieu de la vapeur. Le prototype est de 10 mégawatts mais la société vise une puissance de 33 mégawatts.

Pouvant démarrer en 2mn, ce serait une méthode efficace de stockage et restitution de l'énergie pour des productions intermittentes.

- Des batteries qui durent 400 fois plus longtemps

Impression écran de la vidéo de présentation du Quick Charge 3.0.

Les batteries actuelles sont pleines de liquide (du lithium), ce qui les rend extrêmement combustibles et sensibles aux variations de températures. Pour les rendre solides, ils ont utilisé des nanofils d’or, recouverts d’oxyde de manganèse et protégés de gel electrolyte.

Lorsqu’ils ont testé les batteries, les chercheurs se sont aperçus qu’ils pouvaient les charger et décharger près de 200.000 fois sans qu’elles ne perdent leurs propriétés. Ils ne comprennent pas encore précisément ce qui leur permet d’être aussi résistantes, mais il semblerait que cela soit dû au gel electrolyte.


- La recharge sans fil des voitures électriques à 90% d'efficacité

nul


- Devançant les Russes, les Chinois s'équipent de 20 centrales nucléaires flottantes


- Une maison écologique… Construite autour d’un arbre !

Almassov

 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Du ribose dans les comètes ?

Le ribose, un sucre à cinq atomes de carbone, se forme dans le manteau de glace des grains de poussière, à partir de molécules précurseures simples (eau, méthanol et ammoniac) et sous l’effet de radiations intenses. © Cornelia Meinert (CNRS), Andy Christie (Slimfilms.com)

Plusieurs sucres ont été détectés, parmi lesquels le ribose. Leur diversité et leurs abondances relatives suggèrent qu’ils ont été formés à partir de formaldéhyde.

Cette découverte complète la liste des "briques moléculaires" de la vie qui peuvent être formées dans la glace interstellaire. Elle apporte un argument supplémentaire à la théorie des comètes comme source de molécules organiques qui ont rendu la vie possible sur Terre… et peut-être ailleurs dans l’Univers.

- Le bombardement de Mars aurait favorisé la vie ?

La Terre et Mars n’ont pas été épargnées par le Bombardement Massif Tardif. © Nasa, Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Le Grand Bombardement Tardif est un événement qui, 500 millions d’années environ après la naissance des planètes, a vu un grand nombre de comètes et d’astéroïdes se précipiter vers le Soleil, vraisemblablement bousculés par une possible migration des planètes géantes.

Ces événements ont pu améliorer l’habitabilité de la planète. Les chocs répétés de ces pluies de comètes et d’astéroïdes ont fracturé la surface en divers endroits et sans doute suffisamment réchauffé le sous-sol pour faire fondre la glace enfouie, déclenchant ainsi un peu partout sur la planète un hydrothermalisme comparable à celui du parc de Yellowstone… Un milieu où des micro-organismes peuvent prospérer même dans des eaux bouillonnantes ou acides. En outre, les deux scientifiques estiment que les dégazages martiens et ceux des astres échoués ont pu accroître significativement la pression atmosphérique. S’ensuivirent un effet de serre et un réchauffement climatique qui a pu relancer le cycle de l’eau…

Cependant, ces conditions n’ont peut-être duré qu’un million d’années. En effet, « aucun des modèles que nous avons fait tourner conservait Mars suffisamment chaude sur de longues périodes ».

- Des bactéries mangeuses de fer à l'origine de la vie (sur Mars) ?

L'évent volcanique torride au chocolat Pot source d'eau chaude dans le parc national de Yellowstone, une source d'eau chaude riche en fer, mais relativement froide où une variété de micro-organismes fascinants prospérer sans oxygène.  (Crédit: Nathaniel Fortney)Un curieux groupe de bactéries utilise le fer en grande partie de la même façon que les animaux utilisent l'oxygène: pour absorber les électrons au cours des réactions biochimiques. En effet, lorsque les organismes oxydent les glucides, les électrons doivent ben aller quelque part.

Certaines de ces bactéries métabolisant le fer apparaissent très tôt sur l'arbre de la vie, ce qui rend leur étude pertinente pour étudier les origines de la vie mais il est possible aussi que sur une planète rocheuse comme Mars, la vie ne puisse compter que sur le métabolisme du fer à la place de l' oxygène (absent).

- De l'oxygène sur Mars aurait pu nuire à la vie

Deux images d'échantillons de roche sur Mars avec la taille des barres d'échelle indiquant

S'il y avait trop d'oxygène, cela pourrait n'avoir pas été une bonne chose pour l'apparition de la vie. L'oxydation décompose, en effet, les molécules biologiques. L'apparition de l'oxygène sur Terre a été liée à des organismes qui l'ont produit, mais a été un désastre pour les autres organismes de l'époque.

Voir aussi Futura-Sciences. L'oxygène est l'élément le plus abondant dans notre système solaire après l'hydrogène et l'hélium.

- La vie sur Mars dans les grottes de lave ?

- L'extinction programmée

C'est la nouvelle la plus angoissante car, grâce à la méthode CRISPR, des moustiques ont été programmés pour transmettre un gène à toute leur progéniture, ne les rendant stériles qu'après 10 générations (soit 1 an pour les moustiques), véritable "terminator" condamnant de la sorte toute la population à l'extinction.

Si la disparition des moustiques pourrait n'être pas si grave (ce qui serait à démontrer quand même) étant les animaux les plus dangereux pour l'homme, la démonstration est faite qu'on peut programmer l'extinction d'une espèce. Même si ce ne serait pas si facile avec l'homme, se reproduisant bien moins souvent, un virus mortel à effet retard pourrait avoir un effet assez semblable. Je ne comprends pas qu'on ne se préoccupe pas plus de ces risques des biotechnologies alors qu'on s'inquiète tant de dangers beaucoup plus hypothétiques.

- Un langage de programmation simple pour des circuits d'ADN complexes

Un utilisateur spécifie la fonction souhaitée dans Verilog, ce qui se transforme en une séquence d'ADN. Un exemple de circuit est représenté (0xF6); les courbes rouges et bleus représentent les états de sortie prévues pour les populations de cellules, et les courbent noires représentent les données expérimentales (RBS : site de liaison du ribosome; RPU : promoteur; YFP : protéine fluorescente jaune).

Les ingénieurs du MIT ont créé à partir de Verilog, couramment utilisé pour programmer les puces informatiques, un langage de programmation qui permet de créer rapidement des circuits complexes d'ADN, apportant de nouvelles fonctions aux cellules vivantes. Un des avantages principaux de cette technique est sa rapidité.

N'importe qui peut écrire un programme pour la fonction voulue, telle que la détection et la réponse à certaines conditions environnementales, générant alors la séquence d'ADN correspondante. Il est possible de construire des circuits détectant jusqu'à trois entrées et d'y répondre de différentes manières. Il est possible de détecter aussi bien l'oxygène ou le glucose que la lumière, la température, l'acidité, etc. Les cellules bactériennes peuvent ainsi produire un médicament contre le cancer quand ils détectent une tumeur, ou des cellules de levure peuvent mettre fin à leur propre processus de fermentation lorsque trop de sous-produits toxiques s'accumulent.

Voir aussi InternetActu.

- L'épissage alternatif complexifie l'expression des gènes

Comment un gène fait beaucoup de protéines 1. INCOMPATIBLE ASSEMBLAGE Un seul gène peut avoir de nombreux segments distincts, appelés exons, qui sont utilisés pour construire une protéine.  Pas tous les exons sont utilisés pour chaque protéine, cependant.  Lorsque le gène est converti en ARN messager (ARNm), les exons peuvent se regrouper dans diverses combinaisons.  2. TRADUCTIONS de nombreux segments individuels d'ARNm sont utilisés comme plans pour guider l'assemblage des acides aminés dans de longues séquences.  D'une manière générale, des segments d'ARNm qui utilisent différents exons va construire des séquences d'acides aminés.  3. LE PRODUIT FINI Les chaînes d'acides aminés uniques se replient en protéines uniques, appelées isoformes, qui vont sur pour exécuter des fonctions uniques dans la cellule.

Dans de nombreux cas, les protéines produites par un gène ont des comportements aussi différents que des protéines produites par d'autres gènes. Ces protéines apparentées agissent souvent comme si elles n'avaient rien de commun et il pourrait y avoir jusqu'à 50 protéines différentes par gène.

La majorité des protéines isoformes partagent moins de 50% de leurs interactions et ont tendance à être exprimées d'une manière très spécifique au tissu et participent à des modules fonctionnels distincts.

- Les unicellulaires peuvent apprendre

Physarum polycephalum est un protiste apparu sur Terre il y a plus de 500 millions d'années et surnommé le Blob.

Formé d'une seule cellule, il compte des milliers, voire des millions de noyaux et peut recouvrir des surfaces de plusieurs mètres carrés grâce à ses extensions (pseudopodes). Il est capable de se déplacer à la vitesse de 5 centimètres par heure pour trouver de la nourriture.

Au tout début, les Physarum se sont montrés réticents à passer sur les ponts de quinine et de caféine. Méfiants, ils ont avancé une fine extension pour limiter le contact avec la substance perçue au départ comme nocive. Ils ont mis plusieurs heures à rejoindre leur nourriture. Au fil des jours, les Physarum ont appris que ces substances étaient inoffensives à cette concentration et ils les ont traversées de plus en plus rapidement.


- Des virus en 3D (gif)

- Un virus déterminerait le sexe de l'embryon ?

Le sexe d'un fœtus, chez la plupart des mammifères – notamment l'Homme –, serait déterminé par un fragment de virus fossile intégré au génome humain il y a 1,5 million d'années.

Plus précisément, au stade embryonnaire précoce, un mécanisme épigénétique empêcherait l'expression des gènes du virus intégré au chromosome X, ce qui, in fine, déterminerait le sexe du bébé.

Ainsi, si le niveau du marqueur moléculaire reste normal, le chromosome X est actif et autant de mâles et de femelles voient le jour. A contrario, s'il est surexprimé, le chromosome X devient silencieux et deux fois plus de mâles que de femelles naissent.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Quand le spermatozoïde féconde l'ovule un flash lumineux se produit

Eggs flash as they meet sperm enzyme, capturing the moment that life beginsUn superbe feu d'artifice de zinc se produit lorsqu'un ovule est fécondé par une enzyme du sperme, et la taille de ces «étincelles» est une mesure directe de la qualité de l'œuf et de sa capacité à se développer en embryon.

Ce flash lumineux se produit parce que lorsque le sperme pénètre dans l'ovule cela cause une augmentation du calcium, ce qui libère le zinc de l'œuf. Le zinc éjecté se lie à de petites molécules qui émettent une fluorescence.

 

- Des reptiles mammaliens qui cohabitaient avec les dinosaures

Les reptiles mammaliens ont cohabité durant des millions d'années avec les premiers mammifères. Seishi Yamamoto/Hiroshige Matsuoka

Les tritylodontides sont des reptiles mammaliens et les mammifères descendent directement d’une de leurs familles. Ils possèdent des caractéristiques proches des mammifères ; ils sont notamment à sang chaud mais "restent taxonomiquement rattachés aux reptiles car dans leurs mâchoires ils ont encore un os qui chez les mammifères est utilisé pour l'audition".

- Les oiseaux auraient survécu aux dinosaures car ils avaient perdu leurs dents

Un certain nombre de dinosaures ressemblant à des oiseaux reconstruits dans leur environnement dans la formation de Hell Creek à la fin du Crétacé.  sol moyen et arrière-plan: deux espèces différentes dromaeosaurid chasse vertébrés proie (un lézard et un oiseau à dents).  Premier plan: oiseau hypothétique édentée étroitement liés aux oiseaux modernes premiers.  Crédit: Danielle DufaulLes oiseaux auraient prospéré après l'extinction du Crétacé grâce à leurs becs édentés, qui étaient parfaitement adaptés à la consommation de graines alors que d'autres sources de nourriture diminuaient.

"Il y avait des dinosaures ressemblant à des oiseaux mais avec des dents jusqu'à la fin du Crétacé, où ils sont tous morts très brutalement".


- Le plancton géant constituerait 30% du plancton

Trois Rhizaria observés en microcopie optique. ©Tristan Biard, Station biologique de Roscoff (CNRS/UPMC)

Rhizaria, un plancton géant que les biologistes jugeaient jusque-là très minoritaire, constituerait en fait plus de 30% de ces organismes marins indispensables à la vie.

Ces estimations sont basées sur les mesures effectuées lors de onze campagnes océanographiques aux quelles a participé le voilier Tara. Elles suggèrent même que cette espèce pourrait représenter 5% de la biomasse totale de l’océan qui va du plus petit être vivant marin aux baleines !

Voir aussi Techno-Science.

- Les dauphins se parlent pour résoudre des problèmes

Pas si bavardage

L'équipe a constaté que, lorsque les dauphins ont travaillé ensemble pour ouvrir la boîte, ils ont fait environ trois fois plus de vocalisations que lorsqu'ils ouvraient la boîte tout seuls.

Surtout, les chercheurs ont pu montrer que l'augmentation des échanges verbaux était directement liée à la tâche, en opposition aux interactions sociales ordinaires entre les dauphins.

- Il n'y avait pas d'homme hybridé avec Néandertal

The Y chromosome is a hindrance

Le chromosome Y de Néandertal était incompatible avec le nôtre, ce qui nous séparait bien comme espèce. On n'aurait donc hérité que de (quelques) gènes du chromosome X. Comme il y a de bonnes raisons de penser que le croisement devait être souvent mortel pour la mère (violée?) à cause d'une tête trop grosse ou des risques d'éclampsie, cela expliquerait que les traces d'hybridation soient si réduites, renvoyant à juste quelques cas isolés. Il faut être méfiant sur ce sujet, les certitudes ayant beaucoup changé ces dernières années et de nouvelles découvertes pouvant complexifier nos représentations.

En tout cas, on ne retrouverait pas trace du chromosome Y de Néandertal (daté de 49 000 ans) dans le nôtre et 4 mutations majeures seraient délétères (surtout KDM5D, anticancer associé à de fausses couches, s'attaquant au foetus). La divergence entre nos deux espèces remonterait à 588 000 ans.

- Deux périodes d'occupation de la grotte Chauvet

Panneau des Lions, dans la grotte Chauvet-Pont d'Arc (Ardèche). CREDIT: Ministère de la Culture et de la Communication

Une première occupation humaine a eu lieu de 37 000 à 33 500 ans, et qu’une seconde, s’est déroulée de 31 000 à 28 000 ans. C’est au cours de la première occupation humaine qu’auraient été réalisées la plupart des œuvres.

Nous possédons désormais un modèle où la cavité est partiellement fermée à 29 000 ans, puis totalement close à 23 000 et 21 000 ans. Ce qui signifie que tout ce qui a pu se produire dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc, y compris la réalisation des œuvres pariétales, est plus ancien que ces dates, sachant qu’aucune trace de fréquentation humaine n’apparait au-delà de 28 000 ans.

Voir aussi Techno-Science.

- L'homme naturellement polygame, serait devenu monogame à cause des maladies sexuelles ?

Beaucoup de mariagesNous savons que la polygamie est naturelle pour plusieurs raisons. D'une part des traits liés à la concurrence entre les hommes qui font que les hommes sont en moyenne plus grands que les femmes, une caractéristique de presque toutes les espèces polygames, ainsi que les mâles sont plus enclins à la violence.

D'autre part, il y a le fait que les filles atteignent la maturité sexuelle et sociale plus tôt que les garçons - encore une caractéristique des espèces polygames, l'entrée des hommes dans la concurrence sociale étant retardée jusqu'à ce qu'ils soient plus grands.

Nous savons aussi qu'il y a moins de variabilité dans le chromosome Y que dans l' ADN mitochondrial hérité de la mère, ce qui signifie que nos pères ancestraux étaient moins diversifiés que nos mères ancestrales. Enfin, avant l'homogénéisation culturelle qui est venu avec le colonialisme occidental, la polygamie était le système adopté par plus de 80% des sociétés humaines.

Deux cas de figure ont été mis en évidence. Quand une société est importante (environ 300 personnes), la prévalence des IST devient endémique dans la population et le taux de fécondité baisse. On voit alors émerger la norme monogame. Le mode de vie polygame est alors stigmatisé, la société allant jusqu'à punir les membres du groupe qui ne s'y conforment pas. En revanche, au sein d'un petit groupe (de maximum 30 personnes), les IST sont caractérisées par des épidémies de courte durée qui ne deviennent pas endémiques. Le taux de fécondité reste fort, la polygamie est la norme sociale dominante.

Voir aussi Sciences et Avenir. En fait la polygamie semble avoir été réservée aux dominants et, plutôt que les maladies sexuellement transmissibles, on peut penser que c'est le mode de production qui est déterminant, les évolutions étant trop rapides pour être dues à des causes biologiques ?

- 50% des hommes européens de l'ouest descendraient d'un roi de l'âge du bronze

A bronze age burial South Uist, in the Outer Hebridean Western IslesIl y a 4000 ans, les premières sociétés égalitaires d'agriculteurs ont été remplacées par des sociétés guerrières très hiérarchisées et la moitié des hommes d'Europe de l'ouest porteraient la même signature génétique renvoyant possiblement à un dominant de cette époque. L'échantillon reste faible (1200), l'étude devant être confirmée mais l'explication qui me semble la plus vraisemblable est un massacre systématique des hommes vaincus. C'est à peu près l'époque des Hyksos en Egypte, il n'est donc pas impossible que la conquête de l'Europe se soit faite aussi grâce à des chars de combat, innovation des indo-européens de l'époque ? Les auteurs parlent plutôt du transport par chariots permettant le déplacement de troupes importantes.

- Le sacrifice humain marqueur des sociétés inégalitaires

James Cook (1728-1779) du navigateur anglais, témoin de sacrifice humain dans Taihiti (Otaheite) c1773 lors de son deuxième voyage dans le Pacifique 1772-1775.  Gravure de 1815 édition de Voyages de Cook.

Sacrifice humain rituel semble être la clé de l'émergence de systèmes de classe hérités: les membres puissants de la société réalisées ces meurtres pour contrôler, terroriser et impressionner les rangs inférieurs.

Watts pense que meurtre rituel était un moyen puissant pour les élites sociales de faire étalage de leur pouvoir sur les ordres sociaux inférieurs - en particulier étant donné que les victimes sacrificielles étaient généralement des personnes à faible statut.

Watts pense que meurtre rituel était un moyen puissant pour les élites sociales de faire étalage de leur pouvoir sur les ordres sociaux inférieurs - en particulier étant donné que les victimes sacrificielles étaient généralement des personnes à faible statut.

- La Bible aurait bien repris des traditions antérieures à l'exil

Inscriptions sur tessons de céramique (ostraca) datées de 600 avant notre ère, provenant de la forteresse d'Arad, dans le désert de Judée (Israël). CREDIT: Israël Finkelstein - Tel Aviv University - Israel Antiquities Authority

La découverte d’inscriptions en hébreu sur 16 tessons de céramique (ostraca) du VIIe siècle avant notre ère retrouvés dans l’ancienne forteresse d’Arad, au cœur du désert de Judée (Israël) suggère que le niveau d’alphabétisation de la population — en particulier des fonctionnaires et des militaires — aurait été déjà très élevé et l’écriture beaucoup plus répandue qu'on ne le pensait !

Ils comportaient des instructions liées au mouvement des troupes, autant qu’à la gestion des vivres. Ils portaient aussi des mentions telles que « le roi de Juda » ou « la maison de YHWH », soit le temple de Jérusalem où était vénérée une divinité du nom de Yahvé.

Avec un tel niveau d’alphabétisation dans le royaume de Juda, Israel Finkelstein estime que certains textes de la Bible ont pu être rédigés dès l’époque du Premier Temple de Jérusalem (dit aussi de Salomon), soit bien avant sa destruction par les armées assyriennes de Nabuchodonosor en 587 avant J.-C. et l’exil forcé d’une partie de la population vers Babylone, en particulier les élites.

On fait effectivement remonter la religion juive (avec la "découverte" du deutéronome et de la loi de Moïse) à Josias, roi de Juda, avant la destruction de Jérusalem mais après la défaite du royaume d'Israël au nord.

- De nouveaux géoglyphes découverts à Nazca, au Pérou

L'un des célèbres géoglyphes de Nazca. © Superstock/ Superstock/ sipa

Habiles tisserands, habitués à manier de longs fils, les Nazcas s’aidaient de cordages, manipulés à partir de points fixes, pour tracer leurs figures. Ils s’inspiraient des mêmes motifs que ceux qui ornaient leurs poteries ou les précieux textiles qui firent leur notoriété.

Les géoglyphes seraient liés au calendrier agricole, à un système d’irrigation complexe, et à des lieux de cultes rituels dédiés aux différentes divinités du panthéon nazca.

- Une colonie Viking en Amérique du Nord

VikingsDes archéologues auraient-ils mis au jour un nouveau site viking, au sud-ouest de l’île de Terre Neuve, au Canada ? Cet établissement scandinave, s’il était confirmé, serait le second trouvé sur le continent, prouvant – s’il en était encore besoin – que les Européens ont foulé le sol du Nouveau Monde au moins 500 ans avant que Christophe Colomb n’y parvienne en 1492. Sur ce gisement de Pointe Rosée, à l’extrémité de Terre-Neuve là où les eaux du Saint-Laurent rencontrent celles de l’Atlantique nord, les fouilles ont révélé des traces de charbons de bois et surtout 9 kilos de scories, des résidus de fer, les Vikings recourant à la tourbe pour produire du fer. Les datations radiocarbones obtenues par les chercheurs font remonter la fréquentation de ces lieux entre 800 et 1300 ans, période au cours de laquelle, comme le racontent les sagas* scandinaves, les navigateurs vikings sillonnaient l’Atlantique Nord.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Nouvelle étude sur l'effondrement de l'Île de Pâques
Findings using new analytic methods challenge classical collapse theories, and the new picture shows a long and gradual process due to both ecological and cultural changes
La dernière étude dont on avait parlé contestait tout simplement cet effondrement. Celle-ci basée sur l'étude des sédiments, complexifie la question avec différentes périodes de déforestation. En fait la forêt va se densifier autour de 1250 avant d'être fortement réduite par le feu entre 1520 et 1620 dans une période humide et sans doute à cause de la pratique de l'agriculture depuis 1400. Une longue période de sécheresse jusqu'en 1720 achèvera la déforestation juste avant le retour des pluies et l'arrivée des européens responsables de la disparition des populations originaires.

- Les insectes conscients d'exister ?

L'abeille, comme d'autres insectes aux capacités cognitives suffisantes, a conscience d'exister dans l'espace qui l'entoure. © Jens Meyer/AP/SIPA

Il faudrait plutôt dire conscients de leur position dans l'espace et de leurs déplacements, ce qui n'est pas la même chose.

D'après les chercheurs australiens, les ganglions cérébraux - qui servent de centres de l'information chez les insectes, de l'abeille à la fourmi - possèdent une structure analogique au mésencéphale (l'une des trois grandes régions du tronc cérébral). Partie dite "reptilienne" du cerveau animal, le mésencéphale nous permet de nous positionner dans l'espace, aussi bien sur place qu'en mouvement. C'est grâce à lui que l'homme, les singes, les oiseaux ou même les poissons, font preuve d'une "expérience subjective".

Niveau de conscience le plus basique, cette "conscience phénoménale" est celle qui nous donne la possibilité de connaître et comprendre notre positionnement par rapport à notre environnement. Elle nous permet de pallier les problèmes sensoriels d'équilibration, afin de pouvoir nous mouvoir sans encombre. C'est, en outre, ce qui nous rend capable d'une représentation, certes complètement égocentrique, du monde. Autrement dit, c'est avoir conscience d'exister dans un espace donné. Ce type de conscience n'apparaît néanmoins que chez les animaux capables de se mouvoir librement (les premiers datent du Cambrien, donc origine possible de la conscience animale ?) - ce qui ne serait pas le cas, par exemple, de certains vers parasites, dont l'existence est réduite à passer d'un hôte à un autre.

- La conscience comme conscience du temps ?

Image d'un cerveau humain dévoilant les principales voies neuronales qui connectent différentes parties du système nerveux central entre elles. ©Alfred Anwander/Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences

Ce n'est pas exactement ce que dit l'article mais ce qu'on peut en déduire, ce qui en constitue l'intérêt et suscite la réflexion, le reste n'étant guère nouveau puisqu'il s'agit de répéter qu'il y a un processus de perception qui précède la conscience (de 400 millisecondes). D'autres études avaient montré que la conscience est une coordination entre les différentes parties du cerveau, ce que certains appellent un "espace de travail" (qui me semble plutôt une représentation globale du corps dans son environnement et dans sa succession temporelle, espace et temps comme "formes a priori de l'intuition" ?).

En collaboration avec Frank Scharnowski de l'Université de Zurich, les chercheurs proposent un modèle en deux phases pour expliquer comment la conscience procède. Face à un stimulus sensoriel, le cerveau commence par analyser de façon inconsciente les détails de l'objet de la sensation (couleur, forme...). Les chercheurs décrivent une sorte de machinerie inconsciente qui ne cesse jamais de traiter les informations sensorielles. Le modèle suggère également que cette phase exclut la perception du temps.

Une fois ce traitement effectué, le cerveau va en quelque sorte livrer son bilan en le rendant conscient. C'est la deuxième phase : "Le cerveau rend simultanément conscients tous les éléments. Cela forme l'image finale que le cerveau présente à notre conscience. En d'autre termes, après ce traitement inconscient nous sommes finalement conscients du stimulus", expliquent les chercheurs. Un processus qui pourrait durer jusqu'à 400 millisecondes donc.

L'autre intérêt est d'ouvrir un nouveau champ d'interrogations sur "la façon dont le cerveau traite le temps et le met en relation avec notre perception du monde". La perception du temps comme chaînon manquant de la conscience en quelque sorte.

- L'arrêt du mouvement comme l'inattendu efface nos pensées du moment

- Cartographier les mots dans le cerveau pour lire dans les pensées

Image de cerveau avec des mots multicolores écrits sur elle

La carte résultante révèle que nous organisons les mots selon leur sens profond, en sous-catégories autour des nombres, des lieux et d' autres thèmes communs.

Ils ont identifié 12 groupes dans le cerveau, chacun contenant des mots correspondant à un concept particulier tels que le temps, l'émotion, la pertinence sociale, les lieux ou concernant la vision ("jaune"), le toucher ("doigts"), le travail ("réunions"), les idées abstraites ("nature").

La carte indique que les localisations des mots sont semblables entre cerveaux de personnes différentes, mais cela pourrait être parce que le petit nombre de personnes étudiés avaient un niveau d'éducation similaire.

Avec une telle cartographie, il serait possible de construire un "décodeur de langue à usage général", un dispositif qui pourrait déduire ce que quelqu'un entend ou dit en utilisant les données de l'IRM. Cela pourrait aussi nous aider à comprendre les déficits linguistiques dans la maladie d'Alzheimer ou dans l' aphasie.

Voir aussi Sciences et Avenir.

985 concepts ont pu être localisés dans le cerveau par les chercheurs. Par exemple, les mots "famille", "maison" et "mère" reposent dans une petite zone sur le côté droit du cerveau, au-dessus et derrière l'oreille. Les termes sociaux et émotionnels s'accumulent dans le lobe pariétal, tandis que les chiffres sont dans le sillon précentral, et les notions visuelles définissant la couleur ou la forme sont repérées près du cortex visuel. Des mots ayant plusieurs sens sont apparus dans des endroits différents : le mot "top"est notamment apparu dans une zone cérébrale où l'on trouvait aussi d'autres mots liés à des vêtements, mais aussi dans celle dédiée aux chiffres et aux mesures.

- L'accent pourrait venir du cervelet

L'examen du cerveau d'un néerlandophone ayant un accent français (ce qu'on appelle le syndrome de l'accent étranger) montre que le cervelet y joue un rôle inattendu.

- Notre cerveau limite nos relations intenses à 5 personnes

Les individus ont généralement jusqu'à 5 personnes très proches. Il y a un cercle un peu moins proche de 10 personnes, puis un autre de 35 et le dernier cercle de relations plus éloigné de 100, le total faisant bien 150 personnes (nombre de Dunbar).

 

Santé


traitements, nutrition, hygiène

- Une petite unité produit des médicaments à la demande

drugmaker

Les scientifiques ont créé une machine compacte qui peut produire des milliers de doses de médicaments sur ordonnance dans la journée - mettant les capacités d'une usine de médicaments dans un appareil de la taille d'un réfrigérateur.

Pour l'instant, le système se limite à faire des versions liquides de quatre médicaments communs: l'antidépresseur fluoxétine (Prozac); le chlorhydrate de diphenhydramine, un antihistaminique tel que le Benadryl; le diazépam, un sédatif (Valium); et de lidocaïne, un anesthésique local largement utilisé.

Voir aussi Technology Review.

- Délivrer les médicaments dans le tumeurs par ultrasons

Schéma d'une microbulle magnétique utilisée dans l'étude, l'intérieur contenant du gaz (bleu) et la coquille étant formée de nanoparticules d'oxyde de fer magnétique (rouge) qui enveloppent des nanoparticules contenant un médicament. Lorsqu'elles sont stimulées par des ultrasons à leurs fréquences de résonance, les micro-bulles éclatent, libérant les nanoparticules.

Leurs propriétés magnétiques permet de diriger ces microbulles sur la cible avec des champs magnétiques. D'autres nanoparticules peuvent délivrer leur contenu en fonction du ph ou de la température.

- Un vaccin pour tous les virus ?

The goal of the INTERCEPT program is to develop viral therapies that are effective against a broad spectrum of viral strains, and that can co-evolve and outpace new strains.

L’agence pour les projets de recherche avancée de défense américaine espère ainsi pouvoir mettre au point un vaccin capable de s’adapter de lui-même aux nouveaux virus – et donc notamment aux satanés virus mutants -. Baptisée INTERfering and Co-Evolving Prevention and Therapy (INTERCEPT), cette méthode devrait tirer parti des Therapeutic Interfering Particles (TIPs), très similaires aux virus, si ce n’est qu’elles n’affectent pas les cellules souches. Les TIPs s’activent juste lorsque le virus infecte une cellule et copient le génome du virus pour le « remplacer ».

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- Un traitement génique allonge les télomères

En septembre 2015, Elizabeth Parrish, 44 ans et directrice de la société Bioviva a reçu deux thérapies géniques expérimentales développées par sa société : une pour se protéger contre la perte de la masse musculaire avec l’âge ; et une autre pour combattre l’appauvrissement des cellules souches responsables de diverses maladies et infirmités liées à l’âge.

En mars 2016, les mêmes tests réalisés par SpectralCell ont montré que ses télomères s’étaient rallongés d’une vingtaines d’années, de 6.71kb à 7.33kb. Ceci implique donc que les globules blancs de Parrish, (ses leucocytes), soient devenus plus jeunes.


- Le lithium allonge la vie des mouches


Sur 160 mouches, des doses élevées finissaient par réduire la durée de vie de ces insectes, tandis que les faibles doses conduisaient à un allongement moyen de 16-18%.

Cette augmentation de la durée de vie semble due au blocage d'une molécule appelée glycogène synthase kinase-3 (GSK-3) ainsi qu'à l'activation d'une autre appelée NRF-2. Les humains, les vers, les mouches, et d'autres mammifères portent ce gène comme une défense contre les dommages cellulaires.

- Des implants pour restaurer la mémoire testés sur des patients

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Après les souris et les singes, la puce est testée sur des patients épileptiques, restaurant la mémoire long terme en reproduisant l’algorithme liant entrées et sorties de l'hippocampe (CA3 -> CA1). La fiabilité ne serait que de 80%, est-ce que cela veut dire qu'on échoue à se souvenir ou qu'on créerait de faux souvenirs ? On n'en est en tout cas qu'aux débuts.

- Un implant cérébral permet aux paralysés de se servir d'Android en cliquant facilement

- La protéine IL-33 contre l'Alzheimer ?

La protéine non seulement inhibe l’inflammation du cerveau qui favorise la formation de plaques amyloïde mais contribue à éliminer les agrégats déjà formés.

IL-33 semble fonctionner en mobilisant la microglie, cet ensemble de cellules immunitaires dans le cerveau, l’induit à entourer les plaques amyloïdes et à les "digérer", en favorisant la production d’une enzyme, la néprilysine, connue également pour sa capacité à dégrader l’amyloïde.

Ce ne sont pas les pistes qui manquent. On attend la confirmation clinique.

- L'Alzheimer aggravé par une mauvaise régulation thermique ?

Le ralentissement du métabolisme qui se manifeste avec l'âge et la baisse de la température corporelle qui s'ensuit pourraient aggraver les principales manifestations de l'Alzheimer.

"Nous avons donc testé l'hypothèse que l'altération de la thermorégulation qui survient avec l'âge amplifie les principales manifestations de l'Alzheimer et qu'un cercle vicieux peut même s'installer puisque la maladie s'exprime dans certaines zones du cerveau impliquées dans la thermorégulation".

L'exposition à une température ambiante thermoneutre - qui se situe à 28 degrés Celsius pour ces souris - atténue certaines manifestations de l'Alzheimer. Après une semaine, la température corporelle des souris transgéniques avait augmenté de un degré Celsius, la production de bêta-amyloïde avait diminué substantiellement et les résultats aux tests de mémoire étaient comparables à ceux des souris normales.

- L'odeur du romarin améliorerait la mémoire de 15%

Le thé à la menthe aussi alors que la camomille aurait l'effet contraire.

- Bientôt un test sanguin du Parkinson

Contrairement à ce qu'on pensait, il n'y aurait pas une baisse d'activité des mitochondries mais au contraire hyperactivité se traduisant par un niveau supérieur de sous-produits toxiques.

- La schizophrénie détectable dans le foetus ?

Fetal MRT scan

En moyenne, les cellules nerveuses issues de patients schizophrènes auraient des niveaux réduits d'une molécule de signalisation appelée miR-9. Cette petite chaîne d'acides nucléiques, miR-9 peut modifier l'activité de certains gènes et est connue pour jouer un rôle dans la façon dont les neurones se développent dans le fœtus, pouvant également affecter la façon dont les neurones migrent dans le cerveau.

- Détecter la psychose par une prise de sang ?

Prise de sang © WIDMANN PETER/TPH/SIPA

Dans cette étude, les chercheurs ont analysé les changements du profil de méthylation, modification épigénétique mesurable grâce à une prise de sang, de 39 sujets à risque âgés de 15 à 25 ans, dont 14 ont développé une transition psychotique dans l’année qui a suivi. Les analyses ont tout de même porté sur plus de 400.000 sites de méthylation, répartis sur l’ensemble du génome ! L'on constate donc chez les personnes qui vont développer une psychose dans l'année suivante, une hyperméthylation des gènes GSTM5 et GSTP1 ainsi qu'une hypométhylation du promoteur du gène GSTT1. Trois gènes impliqués dans la protection contre le stress oxydatif (déséquilibre dans les cellules). "D’autres modifications significatives ont été constatées au niveau de gènes liés à l’inflammation et au guidage des neurones dans le cerveau".

Ces résultats permettent donc de relier la survenue d'une psychose à un stress inflammatoire ou oxydatif rompant l’équilibre (homéostasie).

- La neuroimagerie du LSD

En haut, augmentation de la connectivité entre V1 (en rose) et le reste du cerveau (de rouge à jaune). En bas, corrélation entre cette augmentation et l'intensité des hallucinations visuelles ressenties

A des doses très petites (moins de 50 microgrammes), le LSD produit simplement un sentiment d’euphorie, stimule la créativité ou exacerbe la perception, de telle sorte que la réalité paraît plus belle et significative, mais il n’induit pas nécessairement d’hallucinations au sens strict du terme.

En revanche, à la dose intermédiaire utilisée dans l’étude (75 microgrammes) les utilisateurs sensibles constatent déjà l’apparition d’une imagerie visuelle complexe, dynamique et colorée, principalement perceptible dans l’obscurité. A quelques déformations près, le monde extérieur défile alors normalement lorsque les yeux sont ouverts, tandis que de riches hallucinations se manifestent dès que les paupières se ferment.

Ils ont ainsi découvert que le couplage des activités entre l’aire visuelle primaire V1 (en rose) et le reste du cerveau (zones rouges-jaunes) était profondément renforcé par le LSD – et ce, d’autant plus que les hallucinations ressenties par les sujets étaient intenses.

Ces résultats laissent penser que la substance permettrait en quelque sorte de "voir" ce qu’il se passe dans notre propre cerveau, en désinhibant certaines connexions dites "réentrantes" via les récepteurs sérotoninergiques de type 5HT2A.

L’analyse des signaux électrophysiologiques (MEG) montre aussi que le LSD induit une diminution générale de la puissance des oscillations électromagnétiques à la surface du scalp, qui se double d’une accélération du rythme alpha. Or ce dernier est directement lié aux processus attentionnels.

« [Le phénomène] est souvent accompagné d’intuitions nouvelles à propos de nous-mêmes, de notre parcours, de nos relations avec les autres et avec le monde en général. En fait, cela va main dans la main avec des sentiments de nature spirituelle et mystique ». Ces expériences extrêmement intimes aboutissent souvent à une appréhension plus sereine de la mort, ce qui rend le LSD utile pour soulager certains patients en fin de vie, et ce sont elles qui justifient l’emploi du terme "enthéogène" (qui "rapproche du divin")

- Se greffer des coeurs de porc ?

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Des chercheurs ont greffé des coeurs de porc (leurs coeurs sont anatomiquement similaires aux nôtres et ils grandissent vite) chez des babouins, avec une durée record de survie des greffons de 2,5 ans. Une avancée dans le domaine de la greffe entre différentes espèces.

Leur méthode utilise une combinaison de modification génétique et de médicaments immunosuppresseurs (anti-rejet) ciblés. "Les xénogreffes - transplantations d'organes entre différentes espèces - pourraient sauver des milliers de vies perdues chaque année en raison d'une pénurie d'organes humains destinés à la transplantation", a-t-il dit à l'AFP. Dans l'étude, cinq babouins ont reçu un coeur de porc et les organes implantés ont survécu aussi longtemps que les bénéficiaires ont été maintenus sous traitement immunosuppresseur - jusqu'à 945 jours - battant les records précédents dans ce type de greffes.

Dans cette expérience, les coeurs greffés n'ont pas remplacé ceux des singes, mais ont été connectés au système circulatoire par deux gros vaisseaux sanguins dans l'abdomen de babouin. Le coeur transplanté battait comme un coeur, tandis que le coeur du babouin poursuivait sa fonction de pompage du sang, selon un procédé connu dans l'étude de rejet d'organe. Le principal obstacle à la xénotransplantation est la forte réaction immunitaire du receveur, qui entraîne l'échec de la greffe par le rejet de l'organe transplanté. Dans cet essai, les organes provenaient de porcs génétiquement modifiés afin d'obtenir un certain degré de tolérance immunitaire chez les babouins bénéficiaires.

- Un micro-pacemaker qu'on introduit par une veine

Pacemaker

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Medtronic a mis au point ce qui est appelé le Micra Transcatheter Pacing System, un dispositif ayant un dixième de la taille des stimulateurs cardiaques traditionnels.

Un mince tube est mis en place dans une veine située dans l’aine du patient, le MTPS voyage alors à travers la veine, jusqu’au ventricule droit du cœur.

- Pourquoi des maladies génétiques ne se déclenchent pas chez certains ?

Les personnes dont le génome contient des erreurs graves d'ADN qui causent des maladies dévastatrices dès l'enfance, mais qui ne sont pas malades ne seraient pas si nombreux, mais leur cas serait tout à fait passionnant.

Sur l’analyse génomique de 600 000 individus il y avait 13 individus qui devraient avoir des maladies graves sans en avoir les symptômes. En comprendre les raisons apparait primordial.

Voir aussi Futura-Sciences et Sciences et Avenir.

- Un test de dépistage rapide de l’hépatite C

Les tests rapides d’orientation et de diagnostic (TROD) de l’hépatite C arriveront au mois de mai 2016 en France. Ils fourniront un diagnostic en seulement 15 minutes, avec une goutte de sang.

- Un nouvelle hormone, l'asprosine, régule le niveau de sucre dans le sang

L'asprosine est libérée par les cellules adipeuses et se dirige vers le foie pour lui faire libérer du glucose dans le sang. Lorsque le niveaux de glucose dans le sang augmente, la production de l'hormone est coupée.

Un médicament bloquant l'asprosine permettrait de lutter contre le diabète et l'obésité.

- Transformer des cellules adipeuses en cellules productrice d'insuline

- Transformer des cellules de la peau en cellules cardiaques ou du cerveau

Image for unlabelled figureDes scientifiques ont transformé des cellules de la peau dans des cellules cardiaques et des cellules du cerveau en utilisant une combinaison de produits chimiques. Tous les travaux antérieurs sur la reprogrammation cellulaire nécessaire d'ajouter des gènes externes aux cellules, ce qui rend cette réalisation un exploit sans précédent.

"Notre espoir est de traiter un jour des maladies comme l'insuffisance cardiaque ou la maladie de Parkinson avec des médicaments qui aident à régénérer les zones endommagées du cœur ou du cerveau à partir de leurs propres cellules. Ce processus est beaucoup plus proche de la régénération naturelle qui se produit chez les animaux comme les tritons et les salamandres".

- La dépression aggrave les risques de diabète

- La pilule pour homme par inhibition de la protéine SPE-45

En fait SPE-45 est le nom de la protéine d'un ver, la protéine humaine correspondante s'appelle Izumo. On est loin de l'application à l'homme mais ce serait une pilule idéale, empêchant juste les spermatozoïdes de féconder l'ovule, à condition qu'il n'y ait pas, sur le nombre, un seul spermatozoïde qui échappe à cette inhibition.

- L'anorexie une maladie auto-immune à cause d'une bactérie ?

Théorie douteuse qui explique l'anorexie par une réaction immunitaire à une infection bactérienne ayant des répercussions sur le cerveau.

- Un plastique élastique qui s'autorépare pour des muscles artificiels

Voir aussi RDmag et Futura-Sciences.

- Des lunettes à autofocus pour presbytes

L'orientation des deux yeux change avec la distance de l'objet regardé. En la repérant, il doit donc être possible de modifier la focale d'un verre correcteur en temps réel pour vaincre la presbytie, que les plus de 40 ans expérimentent souvent. © Deep Optics

En modifiant en temps réel la focale des verres de lunettes grâce à des cristaux liquides, une équipe de jeunes ingénieurs veut offrir aux presbytes une alternative aux verres progressifs.

Elle consiste à déterminer en temps réel, grâce à des capteurs fixés dans les branches de la monture, l'écartement entre les pupilles, donc la direction du regard de chaque œil. Pour voir de près, les deux yeux louchent et s'écartent pour regarder plus loin. Sur ces lunettes – qui restent à mettre au point –, les capteurs envoient leur mesure à un calculateur installé sur la monture, qui détermine la distance. Il commande une couche de cristaux liquides, installée au sein de chaque verre, de telle manière que la focale varie à bon escient.

- Un smartphone piloté par des Google Glass pour les malvoyants

En déplaçant sa tête, l'utilisateur déplace la zone agrandie de l'écran du smartphone apparaissant dans les lunettes. © Luo Lab

Une application, développée par des chercheurs, envoie dans les lunettes Google Glass une vue agrandie de l'écran d'un smartphone et permet d'y naviguer avec des mouvements de tête. Le système, conçu pour des malvoyants, pourrait évoluer et servir à des personnes n’ayant pas de problème de vue.

 

Technologie


biotechnologies, informatique, robotique


- Samsung brevette des lentilles connectées

Ce schéma extrait du brevet déposé par Samsung illustre le concept de lentilles dotées d’une caméra qui pourrait renvoyer l’image filmée à un smartphone et potentiellement diffuser en direct ce que voit la personne. © Samsung

Un brevet obtenu par Samsung décrit un concept de lentilles de contact connectées à un smartphone qui seraient munies d’une caméra et d’une technologie d’affichage en réalité augmentée. Un système similaire aux lunettes connectées de Google, mais placé directement sur les yeux.

Sur le papier, ces lentilles sont dotées d’une antenne afin de pouvoir communiquer avec le smartphone, qui sera requis pour s’occuper du traitement informatique. Il est aussi prévu d’inclure des capteurs dans ces lentilles, afin de détecter les mouvements.


- Une caméra souple

Cela pourrait servir pour filmer à 360° ou pour mettre sur des voitures afin de détecter les obstacles.

- Un collier pour filmer à 360° autour de soi

Un collier doté de 3 caméras permettant de filmer à 360°

 

- L'affichage électronique sur la peau

Cet affichage à même la peau est produit grâce à des Led polymères reliées à des électrodes protégées de l’air et de la vapeur par des couches transparentes. Une telle peau électronique remplacera-t-elle bientôt nos écrans ? © Someya Laboratory

Des chercheurs japonais ont élaboré un film électronique transparent ultra-fin qui se colle sur la peau et peut afficher des constantes vitales (pouls, niveau d'oxygène dans le sang…) grâce à des diodes électroluminescentes à polymère. Le dispositif pourrait servir dans les domaines de la médecine ou du sport.

« À quoi ressemblerait le monde si nous avions des écrans que l’on pourrait coller sur notre corps et qui pourraient même afficher notre niveau de stress ou nos émotions ? En plus du fait de ne pas avoir à transporter en permanence avec soi un terminal mobile, cela pourrait améliorer notre façon d’interagir avec notre entourage et ajouter une dimension nouvelle à notre manière de communiquer. »

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Brain-Drone Race, la première course de drones pilotés par la pensée

La Brain-Drone Race a opposé seize étudiants de l’université de Floride équipés de casques EEG issus du commerce. © University of Florida

Des étudiants de l'université de Floride ont organisé la première course de drones contrôlés par des interfaces neuronales, la Brain-Drone Race. Munis de casques EEG (électroencéphalographie) détectant l’activité électrique du cerveau associé à la pensée d’un geste, seize concurrents ont ainsi pu exercer leur talent de pilote.

- Un drone qui évite les obstacles

- Flyboard Air, le hoverboard que tout le monde attendait ?

Flyboard Air

Zapata Racing s’est fait un nom grâce à ses systèmes basés sur l’hydropropulsion. Mais aujourd’hui, l’entreprise française va plus loin en dévoilant une « unité autonome de propulsion ». À peine plus gros qu’un gros drone, l’engin supporte aisément le poids d’un homme, et le tout s’avère très simple à manœuvrer.

Il aura fallu quatre années de travail pour concevoir ce Flyboard Air, lequel peut, théoriquement, atteindre les 10 000 pieds d’altitude, une vitesse de pointe de 150 km/h et une autonomie de 10 minutes.

Il y a aussi l'ArcaBoard dont on avait déjà parlé, qui n'a qu'une autonomie de 6mn et qui vient d'être commercialisé à plus de 13 000 € !

- Un hoverbike

hoverbike

 

- Un robot bipède

Ce robot bipède tout terrain monte les escaliers, porte des charges lourdes et même faire le ménage.

- Un robot humanoïde pour explorer l'océan

Les mains articulées d'OceanOne sont munies de capteurs de force qui renvoient au pilote des effets haptiques grâce auxquels il peut évaluer la consistance et la fragilité d’un objet. © Fréderic Osada et Teddy Seguin/DRASSM

Muni de mains reliées à un système haptique, ce robot humanoïde sous-marin mis au point à l'université de Stanford permet à son pilote de ressentir avec précision ce que l'engin touche. Très bien adapté aux fouilles archéologiques en eaux profondes, OceanOne a fait ses preuves en France, au large de Toulon, en explorant l’épave d’un navire du XVIIe siècle.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Des robots araignée mobiles dans les usines ?

 

- 3D Cocooner, une imprimante qui crée des structures d'objets

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Il imprime des tiges en résine qui sont ensuite solidifiées et assemblées par de la lumière UV. La tête d’impression peut aussi les couper et les ajuster grâce à une scie miniature.

Cette technique permet d’imprimer des structures complexes très simplement et rapidement.

- Une voiture de luxe chinoise autonome avec toit transparent

LeEco LeSee

La LeEco LeSee affiche un modernisme prononcé, notamment avec son toit en verre englobant pare-brise et lunette arrière et son habitacle ultra minimaliste et ultra connecté.

Capable « d’évoluer seule », de manière autonome donc, cette voiture sera aussi modulable, ses fauteuils s’ajustant totalement aux passagers et à leurs besoins.

- Le pari fou d’une tour d’un 1,6 km de haut !

Le projet de Carlo Ratti n’abriterait ni bureau ni logement. Cette tour serait un monument touristique, avec ses plateformes panoramiques avec vue à 360°, ses restaurants, et même une salle de concert.

 

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7 réflexions au sujet de « Revue des sciences mai 2016 »

  1. A propos de "l'inertie comme effet relativiste" : l'effet Unruh dit que l'observateur accéléré voit une température de corps noir, donc qu'il "subit" un rayonnement "ambiant", mais est-ce que cela explique quantitativement toute l'inertie ? Sûrement pas. L'effet Unruh invite seulement à concevoir "l'inertie comme effet relativiste", mais ça ne dit rien de plus. En tout cas, c'est très intéressant.

    • C'est effectivement intéressant mais je ne suis pas sûr que ce soit confirmé. Ce qui est séduisant, c'est que cela renvoie à Mach et Leibniz faisant de l'espace et de la mécanique une relation entre objets (planètes) mais il est difficile de croire qu'il y ait un effet relativiste pour les petites accélérations qui éprouvent tout autant l'inertie.

      Sinon, je suis frappé qu'on ne parle jamais de ralentissement et seulement d'accélération, les effets relativistes devant être aussi importants (notamment dans l'observation de l'accélération de l'univers) ?

  2. Urine :
    http://www.arte.tv/guide/fr/048171-000-A/les-superpouvoirs-de-l-urine

    Amusant, une époque je pissais sur du gazon et ca le cramait. Maintenant, je pisse sur le gazon de mon petit jardin et ca le dope, l'herbe pousse quatre fois plus vite et est beaucoup plus verte que là où je ne pisse pas. J'ignore en grande partie les paramètres qui permettent ces résultats très divergents. Qualité des sols, de mon urine, du type de gazon, de la saison...

    En tous cas, mes petites expériences de pissotières sont étonnantes.

  3. Olaf , il faudra que tu vérifie quel rosé ou rouge tu as bu la veille , s'ils contenaient des sulfites, ou si tu pissais après avoir ingurgité beaucoup d'eau une heure avant , si le temps était à la pluie ou très sec , que et que et que ! et je crois que tu n'auras plus beaucoup de temps pour venir voir Jean et ses fidèles blogueurs !!!

    C'est vrai que l'azote fait pousser et verdit la végétation ,mais c'est vrai aussi que trop d'azote et pas assez de pluie risque de brûler les plantes . En matière agricole tout semble question d'équilibre ; d'équilibre à long terme : ainsi engrais chimiques et désherbants ont d'excellents résultats à court terme ; c'est comme le libéralisme .

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