Revue des sciences mars 2017

Pour la Science

• Le Système solaire, une exception née du chaos
• Pergélisol et climat : les chiffres de la menace
• Mieux cultiver pour stocker le carbone
• Les récepteurs du goût amer déclenchent nos défenses immunitaires

La Recherche

• La démonstration de l'entropie ?

Climat, écologie, énergie

• Le réchauffement pourrait bien refroidir l'Europe
• Un matériau produit de l'électricité avec le mouvement, la chaleur et le soleil
• Des drones pollinisateurs
• Des métamatériaux refroidissent les toits sans énergie

Biologie, préhistoire, cerveau

• Des algues survivent 2 ans dans l’espace
• Les plantes carnivores recyclent les gènes du stress qu'elles subissent des herbivores
• Le gène du dimorphisme entre mâle et femelle
• Les neurones de la conscience connectent l'ensemble du cerveau
• Le fondement animal de la morale sociale
  
• Des centaines de Stonehenge dans la forêt amazonienne

Santé

• L'oxygène de l'air serait cancérogène !
• Manger de vieux animaux nous vieillit ?
• Dépression et allergies favorisent les infections virales

Techno

• Un laser qui tue les insectes
• Une imprimante 3D ultrarapide grâce à l’holographie
• Des robots qui se servent d'outils

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Petit mois avec peu de véritables nouveautés. On a juste la confirmation que le réchauffement pourrait bien refroidir l'Europe par arrêt du Gulf Stream et que la vie pourrait tout-à-fait venir d'autres planètes, des algues ayant survécu 2 ans dans l’espace. Tout de même, on a été surpris d'apprendre pourquoi les remèdes sont amers, ce qui déclencherait une réponse immunitaire immédiate, et il est bon de savoir que manger de vieux animaux nous vieillirait mais le pire, c'est que l'oxygène de l'air lui-même serait cancérogène ! On verra sinon que la base animale de la moralité est tout simplement la socialité (et non la réciprocité). Enfin, drones et robots commencent à utiliser des outils bien qu'ils soient encore loin de pouvoir remplacer les humains.

Revues : Pour la Science - La Recherche
Brèves : Physique - Climat - Biologie - Santé - Technologie

- Economie et social

Nous sommes entourés de menaces mais on s'en invente aussi comme la peur du remplacement par les robots (quand ce ne sont pas les immigrés ou les transhumains). Les pays où il y a le plus de robots sont ceux où il y a le moins de chômage. Même si Pyrène, le robot à tout faire, se sert d'outils et que sont mis au point des drones outillés pour des interventions en hauteur, il faudra encore pas mal de temps pour remplacer un homme, de même que des drones pollinisateurs ne pourront remplacer les abeilles ! Les problèmes écologiques sont, eux, bien réels, la fonte du pergélisol aggravant les émissions humaines de gaz à effet de serre, et les moyens d'y répondre, par exemple en cultivant mieux pour stocker plus de carbone dans la terre, sont pour l'instant bien dérisoires (mais il faut raisonner sur 50 ans). Il est difficile d'évaluer précisément l'impact d'un réchauffement qui pourrait bien refroidir l'Europe, comme l'hypothèse avait été émise depuis longtemps mais pas assez prise au sérieux jusqu'ici, ce qui pourrait en réduire l'impact ou alterner un double choc thermique ? On s'inquiète d'ailleurs un peu trop peut-être des problèmes écologiques finalement alors que des moustiques modifiés pourraient décimer l'humanité et régler le problème ! Bill Gates aussi s'inquiète du bioterrorisme qu'il met au niveau de la bombe atomique alors que cela me semble bien plus dangereux car à la portée de n'importe quel biologiste ou savant fou désormais. Pour l'instant, c'est, avec des vaches sans cornes, le début du déferlement annoncé des animaux génétiquement modifiés grâce à la méthode d'édition de gène CRISPR. Ces manipulations de sont pas considérées comme des OGM car n'introduisant pas de gènes étrangers, ce qui exposerait à une généralisation de plantes et animaux brevetés ! L'impact de ces biotechnologies me semble incomparablement plus grand que la robotisation (en cours depuis longtemps), sans qu'on puisse s'y opposer beaucoup plus (les tentatives d'interdire l'amélioration du génome humain sont bien dérisoires, tout comme de vouloir une nouvelle convention de Genève numérique protégeant les entreprises des cyberattaques des Etats!).

Tout ne va pas mal pour autant, l'espérance de vie devrait continuer à augmenter dans les pays développés et s'approcher, voire dépasser les 90 ans d'ici à 2030 chez les femmes dans des pays comme la Corée du Sud, la France et le Japon (mais voilà de quoi repousser encore le pic démographique). Les Australiens vont mettre en réseau le photovoltaïque individuel (qui est en plein boom) pour en faire une centrale électrique virtuelle - De nouvelles cellules photovoltaïques convertissant la chaleur en électricité pourraient changer la donne en assurant une production d'électricité continue et pour pas cher - Sous forme d'une sorte de papier aluminium des métamatériaux refroidissent les toits sans énergie. On a trouvé aussi un matériau qui produit de l'électricité avec le mouvement, la chaleur et le soleil tout en même temps ! Plus difficile à croire encore, un laser qui tue les insectes pourrait remplacer des insecticides - tout comme une vigne résistante au mildiou permettrait de réduire les produits chimiques mais elle doit encore faire ses preuves, et qu'elle fasse du bon vin...

Sinon, on ne sera guère surpris que singes et chiens préfèrent les bons aux méchants, sachant évaluer le comportement des hommes comme de leurs congénères mais si on peut y voir les fondements naturels de la moralité, celle-ci relève de la socialité bien plus que de la réciprocité. Enfin, la découverte de centaines de Stonehenge dans la forêt amazonienne confirme qu'elle était peuplée de civilisations sans doute agricoles, il y a 2000 ans au moins, loin d'être une forêt vierge.
 

- Sciences

A ce qu'il semble, une simulation du comportement des gaz donnerait pour la première fois une démonstration de l'entropie, partant d'équations déterministes qui aboutissent à un processus aléatoire qui n'a plus de mémoire (le brownien). Je signale, pour ceux que ça amuse, une réfutation de l'hypothèse des "cerveaux de Boltzmann" qui m'a toujours paru absurde (ne comprenant rien au cerveau ni à l'information). Il est plus intéressant d'apprendre que, en contradiction avec le principe de Copernic, notre système solaire est une exception par rapport aux autres systèmes planétaires, le parcours erratique de Jupiter et Saturne ayant fait le vide sur leur passage. Si on a annoncé partout que SpaceX allait envoyer des milliardaires autour de la Lune en 2018, par contre, et comme il était prévisible, la mission de SpaceX sur Mars est retardée de 2018 à 2020 (s'il n'y a pas besoin de la retarder encore). D'autres voient beaucoup plus loin puisque les Émirats arabes unis veulent construire une ville sur Mars en 2117 ! On a été très étonnés que des algues survivent 2 ans dans l’espace ou que des bactéries survivent 50.000 ans dans la grotte des cristaux géants, tout cela renforçant l'hypothèse de la panspermie (d'une vie venue de l'espace) bien que ce ne soit pas le plus probable par rapport à une origine de la vie dans les cheminées hydrothermales - avec sans doute des éléments de base venus des météorites plutôt que des organismes vivants. On vient d'ailleurs de découvrir des microfossiles vieux de 3,8 milliards d'années qui évoquent des micro-organismes que l’on trouve à proximité des "fumeurs". Il n'empêche qu'une planète peut en contaminer une autre.

Comme on l'a vu plus haut, les thérapies géniques 2,0 commencent à s'expérimenter et vont être généralisées. Parmi les projets douteux, il y a celui de ressusciter des mammouths laineux dans 2 ans. Le prochain chantier biologique après le génome, c'est l'épigénétique et d'achever l'atlas des cellules du corps. Plus concrètement, j'ai trouvé très intéressant de comprendre que l'efficacité des potions amères vient de ce que les récepteurs du goût amer déclenchent nos défenses immunitaires, en manquer multipliant les sinusites. Il se pourrait aussi que manger de vieux animaux nous vieillisse tout comme du sang de vieux accélère le vieillissement de jeunes (l'agneau nous rajeunirait-il? et les oeufs?). Sinon, il y a une certaine ironie à apprendre que même l'oxygène de l'air serait cancérogène, le nombre de cancers du poumon baissant à mesure qu'on prend de l'altitude ! Ce qui nous est le plus vital peut nous nuire malgré tout... Les animaux vivant dans des milieux éloignés de leur milieu d'origine auraient plus de cancers, de même les hommes seraient passés de 10% à 40% de cancers depuis qu'ils ne sont plus chasseurs-cueilleurs (ceci dit, curieusement, sans doute parce qu'ils se protègent moins, les jeunes noirs auraient plus de coups de soleil et de cancers de la peau que les jeunes blancs !). D'autres cancers pourraient être dus à un dérèglement de leur horloge biologique, la rétablir réduisant les tumeurs mais une méthode plus efficace semble d'injecter des salmonelles dans les tumeurs pour que le système immunitaire les attaque. Mieux, un traitement génétique boostant le système immunitaire a guéri complètement un tiers des patients en phase terminale. Par ailleurs, on commence à comprendre pourquoi dépression et allergies favorisent les infections virales.

L'ADHD (attention-deficit hyperactivity disorder) est une maladie contestée car difficile à délimiter mais elle correspondrait effectivement à des zones sous-développées de l'émotion et de la motivation (c'est une différence faible et qui se retrouve chez les dépressifs). Nous ne sommes pas tous aussi bien armés, c'est un principe du vivant. Les enfants qui deviendront autistes présenteraient, eux, une hyper-extension de la surface du cerveau entre 6 et 12 mois. Le cerveau de mieux en mieux connu est l'objet de multiples développements. On aurait trouvé ainsi les neurones de la conscience qui connectent l'ensemble du cerveau (à prendre avec précaution comme toute découverte) et, parmi les progrès spectaculaires, il y a des implants cérébraux qui arrivent à guérir des paralysies. On teste aussi des implants intracrâniens sous forme de bobines plutôt que d'électrodes (soumises à érosion) pour cibler des zones précises du cerveau avec des champs magnétiques et, par exemple, redonner ainsi la vue à des aveugles, mais il y a aussi une miniaturisation des électrodes et on pourrait aussi juste coller des pastilles sur les tempes pour une interface directe entre cerveau et appareil numérique. Ce n'est pas bien connu mais on dispose déjà de toute une panoplie d'appareils de contrôle de notre cerveau avec Halo Sport (énergie musculaire), Thync (modifie l'humeur), Melomind (relaxation), Dreem (sommeil profond), iWinks (rêve lucide). Ceci dit, dormir pendant plus de neuf heures doublerait le risque de démence et surtout d'Alzheimer. C'est étonnant car on pensait que le sommeil permettait d'évacuer les protéines défectueuses. Par ailleurs, la consommation de sucre serait un facteur de l'Alzheimer en bloquant la destruction des plaques. Enfin, phénomène nouveau depuis la libéralisation américaine, le cannabis thérapeutique se répand chez les personnes âgées aux USA, pour soulager leurs maux multiples, et s'étend désormais aux sportifs.
 

- Numérique

Un signe qu'on s'approcherait peut-être d'une certaine saturation et stabilisation de l'innovation, c'est que malgré les nouveaux smartphones qui ajoutent encore des fonctionnalités (comme un spectromètre) avec des assistants vocaux toujours plus efficaces, une tendance émerge à revenir au téléphone simple ou s'en tenir à l'amélioration de l'existant, comme si on était arrivé à un plateau. Il n'y a guère de surprises en tout cas dans les "10 Breakthrough Technologies" de Technology Review. Certes, on peut dire que l'ère de l'informatique quantique commence vraiment avec les premiers résultats pratiques mais cela fait longtemps qu'on l'attend. L'apprentissage par renforcement va nous en apprendre de plus en plus, par exemple en physique quantique et, avec DeepCoder, Microsoft développe une intelligence artificielle capable de faire automatiquement des petits programmes en reproduisant des routines d'autres programmes. En utilisant les probabilités bayésiennes, l'apprentissage pourra même se faire sur un nombre d'exemples réduits (comme nous le faisons) sans avoir besoin de Big Data - mais on s'habitue aux émerveillements qui datent déjà de l'année dernière ! C'est pareil pour les Camions auto-conduits qui arriveraient sur nos autoroutes. En dehors des objets connectés dont on attend plutôt des catastrophes (un ourson connecté a permis de pirater 800 000 comptes et les Allemands ont interdit la poupée connectée Cayla), il ne reste donc comme nouveauté que la généralisation des caméra 360° pour faire des selfies panoramiques et le fait de pouvoir payer avec son visage, la reconnaissance faciale étant en plein boom, notamment en Chine mais utilisée aussi à la Gare du Nord pour les Eurostar. C'est pratique mais un peu flippant (on peut se maquiller pour ne pas être reconnu).

A part ça, on voit arriver, mais depuis longtemps là aussi, une moto volante (un peu dangereuse) ou la première voiture volante commercialisée en 2018 (plutôt un hélicoptère roulant) et surtout des taxis volants autonomes bientôt en service à Dubaï. Ces rêves des années 1960 auront mis 60 ans à se concrétiser. Pour finir, sachez que Google payait tellement ses ingénieurs travaillant sur la voiture autonome qu’ils sont tous partis !
 

Pour la Science no 473, né du chaos

- Le Système solaire, une exception née du chaos

Les premiers âges du Système solaire se caractérisent par des planètes vagabondes aux orbites instables et des collisions planétaires destructrices. Ce chaos a engendré un système qui, comparé aux autres systèmes planétaires découverts, constitue une anomalie.

Sa structure, avec ses petites planètes internes rocheuses, ses géantes gazeuses externes et l'absence de planètes plus proches du Soleil que Mercure, est parfaitement atypique.

En raison de la masse inférieure de Saturne, le rythme de migration de cette planète vers l'intérieur est plus rapide que celui de Jupiter, et à mesure que leur migration progresse, les deux planètes se rapprochent. Finalement, les orbites atteignent une configuration particulière, nommée résonance orbitale, dans laquelle Jupiter effectue trois révolutions autour du Soleil quand Saturne en fait deux dans le même temps.

Deux planètes liées par une résonance orbitale échangent de l'énergie mécanique, ce qui stabilise leurs orbites. L'influence gravitationnelle commune des deux planètes est amplifiée et s'exerce essentiellement l'une sur l'autre et sur leur environnement. Dans le cas de Jupiter et de Saturne, l'influence des deux corps a creusé une grande lacune – c'est-à-dire une région vide de matière – dans le disque protoplanétaire, Jupiter étant sur le bord interne de la lacune et Saturne sur son bord externe. La formation de la lacune conduit à un déséquilibre des rétroactions du disque sur ces deux planètes. Et comme Jupiter exerce une attraction gravitationnelle plus importante sur le disque interne que ne le fait Saturne sur le disque externe, les planétologues ont montré que les deux planètes ont rebroussé chemin et ont commencé à s'éloigner du Soleil. Ce mouvement vers l'intérieur puis vers l'extérieur est souvent nommé le grand tack (ou grand virement de bord), par analogie avec la trajectoire d'un voilier qui tire des bords pour remonter au vent.

Avec son effet chasse-neige alors qu'elle dérivait vers la partie interne du Système solaire, Jupiter aurait perturbé les orbites circulaires et ordonnées des planétésimaux rencontrés en chemin. Elle les aurait expédiés, telle une nuée désordonnée, sur des trajectoires entrecroisées. Certains des planétésimaux seraient entrés violemment en collision et auraient ainsi produit de nombreux débris, entraînant une cascade de nouvelles collisions et fragmentations. La migration de Jupiter vers l'intérieur a vraisemblablement érodé la population de planétésimaux, les réduisant essentiellement à l'état de rochers, cailloux et sable.

Ce que je trouve intéressant c'est de voir qu'on est passé du souci de Kepler de trouver une loi simple pour la répartition des planètes (harmoniques supposées la pensée de Dieu) d'abord à leur pure contingence pour finir par l'expliquer avec cette reconstruction généalogique par l'histoire compliquée du système solaire, nécessité qui n'est plus celle d'un sens supposé (voulu) mais qui est simplement celle des interactions du passé qu'on ne peut connaître qu'imparfaitement. Les choses sont toujours plus compliquées qu'on ne l'imagine et découvrent de nouvelles ignorances...

- Pergélisol et climat : les chiffres de la menace, p56

Au total, on estime que les pergélisols de l'hémisphère Nord, qui ne couvrent que 15 % des sols de la planète, contiennent entre 1 330 milliards et 1 580 milliards de tonnes de carbone organique. Celui-ci peut se trouver à des dizaines de mètres de profondeur dans le sol. Si l'on se limite aux trois premiers mètres, le carbone des pergélisols représente la moitié de la masse totale de carbone contenue dans les trois premiers mètres de sol de l'ensemble des terres émergées et à près du double de la masse du carbone atmosphérique (essentiellement sous forme de co₂ et ch₄).

Pendant la saison estivale, la croissance végétale supplémentaire compense complètement la libération additionnelle de carbone à partir du sol, mais pas pendant les longs mois d'automne et d'hiver. La vie végétative est alors stoppée, mais pas la vie microbienne. Résultat : à l'échelle de l'année, la toundra émet plus de carbone qu'elle n'en absorbe.

Curieusement, les sols secs, où le dioxyde de carbone est produit en conditions aérobies, contribuent deux fois plus à l'effet de serre que les sols gorgés d'eau, où ce même gaz et du méthane sont produits en conditions anaérobies.

Au cours du XXIe siècle, entre 5 et 15 % du carbone organique du pergélisol est susceptible d'être libéré, majoritairement sous forme de dioxyde de carbone.

La valeur médiane (10%) de cette fourchette signifierait l'entrée dans l'atmosphère de 130 milliards à 160 milliards de tonnes de carbone supplémentaires par rapport à ce qui est prévu par ailleurs. Si elle est libérée essentiellement sous forme de dioxyde de carbone à un rythme constant pendant un siècle, cette quantité serait comparable à la quantité de carbone libérée dans le monde entier jusqu'ici par la déforestation et par les autres changements d'usage des sols, mais très inférieure aux rejets dus aux combustibles fossiles.

- Mieux cultiver pour stocker le carbone, p7

Nos émissions mondiales sont de 8,9 gigatonnes de carbone d’origine organique par an; pour les équilibrer, il faudrait fixer autant de carbone dans le sol en plus des 2400 gigatonnes qui y sont déjà. Or 8,9/2400 égale environ 0,0037, soit à peu près 4 ‰. Le programme portant ce nom vise à étudier les moyens de séquestrer un supplément de 0,4 % du carbone organique qui s’y trouve déjà.

Techniquement, nous avons des solutions, mais la question centrale est que sur les 149 millions de kilomètres carrés de terres émergées, seulement 10 à 20 % sont aujourd’hui des surfaces agricoles où nous pouvons agir. À long terme, si nous nous en donnons les moyens, nous pourrions modifier la séquestration du carbone de 50 % des terres émergées, par exemple en créant des barrières vertes dans le désert, en plantant des forêts ou des prairies. À court terme, nous ne pouvons agir que sur les terres cultivées en y introduisant de nouvelles variétés.

- Les récepteurs du goût amer déclenchent nos défenses immunitaires, p48

Nos recherches ont montré que ces récepteurs, également présents dans le nez, déclenchent trois types de réponses contre les bactéries. D'abord, ils envoient des signaux qui activent le battement de cils (de minuscules protubérances) à la surface des cellules de la paroi nasale, ce qui repousse les envahisseurs. Ensuite, les récepteurs déclenchent la libération, par des cellules, de monoxyde d'azote, qui tue les bactéries. Enfin, ils signalent à d'autres cellules de produire des protéines antimicrobiennes nommées défensines.

Plus surprenant encore, des chercheurs ont découvert ce type de récepteurs non seulement sur la langue et dans le nez, mais aussi ailleurs dans les voies respiratoires, de même que dans le cœur, les poumons, les intestins et d'autres organes. Avec d'autres scientifiques, nous pensons désormais que ces récepteurs font partie d'un système immunitaire inné différent de celui que l'on connaissait, fondé sur l'action d'anticorps et de cellules circulant dans l'organisme – et potentiellement plus rapide. En effet, des heures, voire des jours, sont parfois nécessaires pour produire des anticorps spécifiques contre des virus ou des bactéries. La réponse des récepteurs gustatifs, bien que d'action plus générale, moins ciblée sur des bactéries particulières, se produit, elle, en quelques minutes. Il s'agit là d'un véritable système d'alerte précoce.

Quant aux récepteurs du goût sucré, ils stoppent l'activité des récepteurs de l'amertume lorsqu'ils sont stimulés, ce qui empêche les cellules de libérer trop de défensines.

Ainsi, les nombreux composés amers présents dans la nourriture pourraient avoir des fonctions thérapeutiques. Citons les humulones et les lupulones – des acides présents dans la bière à base de houblon –, les isothiocyanates des légumes verts tels que les choux de Bruxelles, et les substances amères des agrumes, telle la limonine. Une étude a notamment montré que l'absinthine, le principe amer de l'absinthe, stimule les récepteurs T2R des cellules chimiosensorielles solitaires. Au laboratoire, nous travaillons sur plusieurs mélanges qui pourraient avoir une action thérapeutique. De nouveaux traitements à base de composés amers permettront peut-être un jour de combattre les infections sans recourir aux antibiotiques.

Il y aurait une grande variabilité dans les récepteurs amers dont le déficit serait responsable des rhinosinusites chroniques. Quand on pense que certains prétendaient que si les potions étaient amères, c'était pour nous punir !

- Les bactériophages à l'origine du noyau des eucaryotes ?, p11

Lors de sa réplication, le phage construit un compartiment qui ressemble à un noyau de cellule eucaryote. Comme dans ces cellules, le compartiment renferme de l’ADN (l’ADN viral) ainsi que les protéines impliquées dans sa réplication et sa transduction en ARN. Les fragments d’ARN sortent alors de la structure et sont traduits en protéines.

- Les brevets sur les plantes mettent en danger le modèle agricole européen, p14

Si l'Europe décide que les plantes issues des nouvelles biotechnologies ne sont pas des OGM, elle va ouvrir grand ses marchés aux plantes brevetées, favorisant la concentration des industries semencières et les monocultures intensives.

On considère en effet que si on ne rajoute pas de gènes étrangers (mais qu'on en supprime), ce ne sont pas des OGM mais alors, il ne faudrait pas les breveter !

- Un très bon article sur le rôle de CRISPR

L'abondance des virus montre à quel point ils sont déterminants dans l'évolution, le monde de l'information étant très bruité et le maintien de son intégrité toujours menacé (on pourrait rapprocher CRISPR de la lutte contre la désinformation ou des antivirus basés sur une signature des virus identifiés).

Plus de 90% des archées ont un système immunitaire fondé sur CRISPR, alors que seul un tiers des bactéries sont concernées. Et aucun organisme non procaryote (eucaryotes), même les unicellulaires, n’a été observé en possession de ce système.

Les virus sont dix fois plus nombreux que les procaryotes et on estime qu’ils tuent la moitié des bactéries présentes sur Terre tous les deux jours. Par ailleurs, les procaryotes échangent des morceaux d’ADN, appelés plasmides, qui peuvent parasiter leur nouvel hôte, drainant les ressources de ce dernier et le forçant à s’autodétruire s’il essaie d’expulser son passager clandestin. Nul endroit n’est sauf : du sol jusqu’à la mer en passant par les environnements les plus inhospitaliers, les envahisseurs génétiques sont partout.

En fait, la plupart du temps, quand des virus infiltrent un écosystème bactérien, seule une bactérie sur dix millions obtient l'espaceur qui va lui permettre de se défendre avec CRISPR.

Les modèles mathématiques et les premières expérimentations effectuées en laboratoires suggèrent que CRISPR-Cas serait plus avantageux lorsque l’organisme n’a que quelques types de virus à affronter. Les espaceurs de CRISPR-Cas ne peuvent enregistrer qu’un nombre limité de séquences virales avant que la quantité d’ADN ajoutée ne devienne trop lourde à supporter.

Les systèmes CRISPR de type III sont les plus communs dans la nature, mais les moins bien compris. Jusqu’à maintenant, les observations suggèrent qu’ils ne réagissent pas à l’ADN ou l’ARN étranger, mais plutôt au processus de transcription de l’ADN en ARN. Si c’est effectivement le cas, explique Jennifer Doudna, cela serait une nouvelle forme de régulation qui pourrait enrichir la boîte à outils d’édition génomique CRISPR-Cas.

Il existe un parallèle intéressant entre la découverte du système CRISPR-Cas et celle de l’interférence par ARN – un mécanisme qui réduit au silence l’expression des gènes chez les plantes, les animaux et les organismes non procaryotes. Dans un premier temps, les chercheurs pensaient que l’interférence par ARN était un mécanisme de défense, et c’est seulement plus tard qu’ils ont découvert son rôle dans la régulation de l’expression des gènes de l’hôte.

La Recherche no 521, Neandertal redécouvert

Le dossier détaille la découverte que les structures de la grotte de Bruniquel dateraient de 176 500 ans et donc de Neandertal mais tout cela me semble bien fragile. En tout cas, y voir une construction symbolique est bien audacieux alors que cela ressemble plutôt à un habitat comme ceux que Neandertal construisait avec des os de Mammouth. La seule chose nouvelle, c'est la colonisation de grottes profondes mais en pleine glaciation, cela devait être un bon endroit pour se protéger du froid.

Les tentatives d'identifier Neandertal et Sapiens se basent sur presque rien alors que les différences sautent aux yeux. En l'absence de nouvelles découvertes probantes, j'en reste à l'explication que ce qui nous distingue, plus que les gènes, c'est de composer des groupes plus nombreux, ce qui est nécessaire à un langage et une culture évoluée, sans doute assez tardive pour Sapiens (vers -70 000 ans?).

- La démonstration de l'entropie ?, p63

Un aspect remarquable dans ce résultat, c'est qu'en partant d'équations déterministes – les équations de sphères dures qui s'entrechoquent –, ils sont parvenus à montrer que, après un temps long, on aboutit à un processus aléatoire qui n'a pas de mémoire (le brownien).

C'est intéressant puisque réglant apparemment le problème de la réversibilité du temps mécanique incompatible avec l'entropie qui empêche tout retour en arrière (perte d'information) et que Prigogine attribuait à une perte infinitésimale à chaque choc.

- L'évolution a favorisé la baisse de l'inflammation, p4

Nous avons découvert qu'une mutation du gène TLR1 réduit la réponse inflammatoire via la diminution de l'activité d'une centaine d'autres gènes. Or cette mutation est présente chez 70 % des Européens, mais seulement 1 % des Africains. C'est une des signatures de sélection positive les plus fortes du génome européen. Elle a conféré un avantage évolutif important aux individus qui en avaient hérité, principalement en Europe. Une mutation d'un autre gène, baptisé CCR1, entraîne, elle aussi, une forte baisse de la réponse inflammatoire. Mais cette fois, cette mutation est bien plus fréquente parmi les Africains. Voici donc un magnifique cas de ce qu'on appelle l'évolution convergente : à travers des trajectoires évolutives indépendantes, selon des processus indépendants, mettant en jeu des gènes différents, la sélection naturelle à avantagé un même caractère, une réponse inflammatoire réduite. Encore un exemple saisissant qu'une réponse immune exagérée est néfaste, car elle provoque des allergies ou de maladie auto-immunes.

- La légende noire des surdoués, p58

Inadaptés, hypersensibles, anxieux, dépressifs, dyslexiques, en échec scolaire... À en croire ce qu'on lit sur Internet ou dans les livres spécialisés, les enfants surdoués sont les véritables damnés de la Terre. Comment est-ce possible, alors que le sens commun suggère au contraire que ces enfants, dont le quotient intellectuel (QI) dépasse 130, ont les meilleures chances de réussite dans tous les domaines ? En fait, la plupart de ces allégations, sinon toutes, sont des mythes.

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Sept planètes rocheuses découvertes autour d’une étoile naine

La Nasa en a rajouté sur cette découverte qui n'est pas si extraordinaire, c'est comme si on avait trouvé un réverbère pour chercher nos clefs car le seul réel intérêt, c'est que l'observation est plus facile avec les étoiles naines, la probabilité d'y trouver de la vie étant assez faible (mais pas impossible).

Il y a néanmoins un risque, poursuit le chercheur français : que les exoplanètes situées dans la zone d’habitabilité… ne soient pas habitables. « Dans leur jeunesse, les étoiles naines sont très actives et émettent des rayonnements UV extrêmes, des rayons X, beaucoup de vent stellaire », décrit-il. « Cela n’est pas du tout propice à l’apparition de la vie, reconnaît Valérie Van Grootel. Cela peut éroder l’atmosphère voire la souffler complètement. »

Voir aussi Cité-Sciences et Futura-Sciences.

De plus, elles sont supposées être en rotation synchrone, ce qui veut dire qu'une moitié de chacune d'entre elles connaît un jour perpétuel, tandis que l'autre reste plongée pour toujours dans l'obscurité. Cela interroge, bien que l'existence de zones tempérées habitables soit malgré tout possible.

- Les Émirats arabes unis veulent construire une ville sur Mars en 2117 !

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Avant d'aller sur Mars, Orion va emmener des astronautes autour de la Lune

Orion volera "plus loin qu'aucun engin spatial jamais construit pour (transporter) des humains", promet la Nasa, qui espère à terme envoyer cette capsule habitée vers Mars, peut-être dès les années 2030.

Le premier vol d'Orion, baptisé Exploration Mission-1 (EM-1), est pour l'instant prévu pour 2018 et sans équipage. La capsule ne devrait pas transporter d'astronautes jusqu'à son deuxième vol (EM-2), une mission de huit jours prévue à partir de 2021.

Mais l'administrateur exécutif de la Nasa, Robert Lightfoot, a demandé le 15 février à l'agence spatiale d'évaluer la faisabilité d'embarquer des astronautes dès la première mission.

- SpaceX va envoyer deux touristes autour de la Lune en 2018

- Des couches de graphènes autour d'oxyde de magnésium

Cela fait un matériau hybride supersolide combinant les propriétés optoélectroniques des deux composants, ce qui augmente le spectre absorbé par l'oxyde de magnésium.

Climat

climat, énergies, écologie

- Le réchauffement pourrait bien refroidir l'Europe !

Détecté dans toutes les projections des modèles climatiques actuels, le ralentissement de la circulation océanique de retournement2 (dont fait partie le fameux Gulf Stream qui apporte la chaleur de la Floride jusqu'aux côtes européennes) pourrait entraîner un bouleversement climatique sans précédent.

7 des 40 modèles climatiques étudiés projetaient un arrêt complet de la convection engendrant des refroidissements abrupts - 2 ou 3 degrés en moins de dix ans - de la mer du Labrador, induisant de fortes baisses des températures dans les régions côtières de l'Atlantique nord.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Des céramiques fabriquées par pression à température ambiante

Les chercheurs ont utilisé une nanopoudre de carbonate de calcium comme matière de départ et au lieu de la chauffer, ils ont ajouté une petite quantité d'eau, puis l'ont compactée. Ce nouveau matériau serait dix fois plus résistant que le béton.

La technique est également intéressante en vue d'une société neutre en CO2. Plus précisément, les nanoparticules de carbonate pourraient éventuellement être produites en utilisant le CO2 capté dans l'atmosphère ou des centrales thermiques. Dans ce scénario, le CO2 capturé est réagit avec une roche sous forme de poudre pour produire du carbonate pouvant ensuite être utilisé pour la fabrication de céramique à température ambiante. Le CO2 nuisible au climat serait donc stocké à long terme dans les céramiques. Celles-ci constituent un puits de CO2 et pourrait aider les centrales thermiques à fonctionner sur une base neutre en carbone.

- Un matériau qui produit de l'électricité avec le mouvement, la chaleur et le soleil

KBNNO est un minéral avec la structure cristalline pérovskite qui possède l’extraordinaire propriété de pouvoir produire de l'électricité à la fois avec la lumière du soleil, la chaleur et les mouvements. C’est, en effet, un matériau ferroélectrique qui comporte de minuscules dipôles électriques analogues à des aiguilles de boussole dans un aimant. Une déformation ou des changements de température désalignent ces dipôles, induisant un courant électrique.

Même s’il n’est pas aussi performant que les matériaux exploitant une seule forme d’énergie, on pourrait améliorer ses propriétés pyroélectriques et piézoélectriques.

- Bientôt des fenêtres photovoltaïques

En intégrant des nanoparticules de silicium dans ce qu'ils appellent des luminescent solar concentrators (LSC), les fréquences lumineuses sont détournées et concentrées sur les bords où de petites cellules solaires captent leur énergie.

- La capacité des supercondensateurs multipliée par 3 grâce à l'électrolyte

Les dispositifs de stockage électrochimique de l'énergie, batteries et supercondensateurs, sont constitués de deux électrodes séparées par un électrolyte. Jusqu'à maintenant, on pensait que la quantité d'énergie stockée dépendait essentiellement de la nature des matériaux d'électrodes et que le rôle de l'électrolyte est limité au transport des ions dans le milieu. Contre toute attente, une équipe de l'Institut Charles Gerhardt (CNRS/Université de Montpellier), membre du réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie du CNRS, a montré que l'électrolyte contribuait aussi fortement au stockage de l'énergie, en particulier dans les supercondensateurs. Les chercheurs ont synthétisé des électrolytes à base de liquides ioniques chimiquement modifiés qui permettent d'augmenter la capacité de stockage jusqu'à 300 %.

Des électrolytes en verre promettent aussi des batteries solides au sodium plus puissantes et plus sûres, fonctionnant par grand froid.

- Des drones pollinisateurs

Sous le ventre de l'appareil, les scientifiques ont collé une bande recouverte de crin de cheval afin de reproduire les poils minuscules qui recouvrent les pattes des abeilles et leur servent à collecter le pollen. Cette surface a été enduite d'un gel ionique offrant une propriété adhésive comparable à celle d'une colle repositionnable. Ensuite, l'équipe de l'AIST a fait voler son drone de sorte à ce qu'il vienne effleurer la partie mâle puis la partie femelle de fleurs de lys japonais rose et blanc afin de collecter et redéposer le pollen.

Ce procédé (à 100$) reste tout de même très loin de l'efficacité de ces animaux, et même de celle d'humains qui pratiquent la pollinisation manuelle à l'aide de pinceaux comme cela se fait notamment en Chine.

Voir aussi Futura-Sciences. Cela fait un moment qu'on en parle et on peut y voir le summum de l'absurdité, ce n'est pas cela qui va compenser le déclin des pollinisateurs.

- Des métamatériaux refroidissent les toits sans énergie

Le verre-polymère ne mesure que 50 micromètres d'épaisseur de matériau hybride, un peu plus épais que la feuille de papier aluminium et il peut être fabriqué économiquement en rouleaux, ce qui en fait une technologie à grande échelle potentiellement viable pour les applications résidentielles et commerciales.

"Nous pensons que ce processus de fabrication à faible coût devrait rendre abordable cette technologie de refroidissement radiatif".

10 à 20 mètres carrés de ce matériau sur le toit suffirait à refroidir une maison individuelle en été.

- Des jardins verticaux pour la ville

The Growroom (littéralement la Chambre à Pousser) est un projet de ferme urbaine permettant de cultiver des ressources alimentaires. SPACE10, le collectif danois, a mis à la disposition de tous les plans de construction de la sphère en bois.

- Des tours végétales pour purifier l'air des villes en Chine

En 2018, deux tours végétalisées vont pousser à Nanjing, portant un millier d'arbres et plus de deux mille plantes. De quoi dépolluer — un peu — l'air alentour, absorber du gaz carbonique et produire de l’oxygène. L’architecte italien a déjà réalisé un projet semblable à Milan.

Elles porteront 1.100 arbres de 23 espèces locales, dont 650 « de grandes tailles », ainsi que 2.500 plantes et arbustes. Au total, la végétation représentant 6.000 m2.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Des bactéries survivent 50.000 ans dans la grotte des cristaux géants

Dans la célèbre grotte des cristaux géants, au Mexique, des chercheurs de la Nasa ont découvert des bactéries emprisonnées depuis 50.000 ans, et toujours vivantes. De quoi revoir nos idées sur les capacités d'une vie semblable à la nôtre à se développer sur d'autres planètes.

- Des algues survivent 2 ans dans l’espace

Deux algues sont revenues d’un voyage de l’extrême, soit 2 ans dans la Station spatiale internationale (ISS) et 16 mois à l’extérieur, seulement protégées du vide par un filtre neutre réduisant les effets des radiations.

Les retombées de ces recherches sont multiples. L’intérêt le plus évident porte sur l'exploration de Mars. En cas de colonisation de la planète rouge, les algues qu’on imagine pousser dans des serres, pourraient produire de la nourriture et de l’oxygène. En sciences de la vie, cette expérience redonne une certaine vigueur à l’hypothèse d’une origine extraterrestre de la vie sur Terre.

Bien que l'hypothèse de la panspermie (d'une vie venue de l'espace) en sort renforcée, cela n'est pas pour autant l'hypothèse la plus probable par rapport à une origine de la vie dans les cheminées hydrothermales - avec sans doute des éléments de base venus des météorites plutôt que des organismes vivants.

On vient d'ailleurs de découvrir des microfossiles vieux de 3,8 milliards d'années qui évoquent des micro-organismes que l’on trouve à proximité des "fumeurs". Il n'empêche qu'une planète peut en contaminer une autre.

- Les plantes carnivores recyclent les gènes du stress qu'elles subissent des herbivores

Ces plantes carnivores ont réaffecté des protéines de réponse au stress qui sont habituellement produites par les parois cellulaires pour signaler les dommages causés par les herbivores (ou l'environnement).

Les gènes qui dirigent habituellement la production de protéines du stress ou de signalisation sont détournés à la fabrication de protéines digestives, qui s'accumulent dans le liquide au fond des feuilles et réduisent les corps d'insectes en éléments nutritifs utilisables.

- Le gène du dimorphisme entre mâle et femelle

Ce gène appelé doublesex (ou dsx) régulerait les différences physiques entre mâles et femelles mais les chercheurs ont découvert que ce n'est pas simplement un "switch" qui bascule certains traits masculins en féminins, comme on le croyait. Il joue un rôle beaucoup plus complexe dans le contrôle de l'expression des différences physiques à différents points dans le génome selon le sexe.

Le contrôle fin que dsx exerce sur les traits masculins ou féminins est possible parce que le gène a une surprenante variété d'actions. En activant des gènes différents chez les mâles et les femelles, il peut promouvoir des versions femelles du même trait mâle ou en activant les mêmes gènes chez les hommes tout en les inhibant simultanément chez les femmes, il peut favoriser des traits opposés.

"La capacité d'empêcher l'expression de traits mâles chez les femelles, et vice versa, est sa caractéristique essentielle".

- La sexualité accélère l'adaptation

"Après six générations, nous avons pu constater que les lignées autofécondes répondaient moins rapidement et avec moins d'efficacité à cette pression de sélection que les lignées allofécondes". Bien que cette étude ne permette pas d'affirmer avec certitude que l'autofécondation constitue bien "un cul de sac évolutif" pour les espèces qui l'ont adoptées, elle démontre toutefois pour la première fois de manière expérimentale qu'en privilégiant cette stratégie de reproduction, une population a de fortes chances de voir sa variabilité génétique chuter, limitant ainsi sa capacité d'adaptation dans le futur.

- Il y a 400 millions d'années un ver d'1m avec une grande mâchoire

Passant sa vie immobile, attendant qu'une proie, poisson (il y en avait déjà il y a 400 millions d'années), trilobite ou brachiopode, vienne frôler ses antennes. Alors il surgissait du sol comme un diable d'une boîte et plantait ses puissantes mâchoires, son arme fatale, dans les chaires de sa victime.

Le corps de ce ver annélide était mou, comme nos vers de terre d'aujourd'hui. Mais ces mâchoires-là étaient dures. Persistant dans le sol bien après la mort de cet animal.

Ces vers polychètes (« pleins de poils ») qui existent encore de nos jours, sous la forme de vers marins, comme les serpules, les sabelles ou les néréis dont la taille varie d'ordinaire de 0,2 à 1 mm et peut aller jusqu'à 1 cm seulement !

- Des mammouths laineux ressuscités dans 2 ans ?

Des biologistes américains veulent créer un hybride éléphant d’Asie-mammouth laineux en utilisant l’inépuisable technique d’édition génétique Crispr/Cas9. L’animal aurait quelques gènes caractéristiques de ce pachyderme disparu, déjà repérés dans l’ADN. Le but : mieux préserver l’éléphant d’Asie… et peupler la toundra de ces « mammouphants » pour combattre le réchauffement climatique.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Les neurones de la conscience connectent l'ensemble du cerveau

Trois neurones s'étendent à travers les deux hémisphères du cerveau, et l'un des trois fait tout le tour du cerveau comme une "couronne d'épines". On n'avait jamais vu jusqu'à présent des neurones qui s'étendent dans toutes les régions du cerveau. Le corps de la souris contient d'autres neurones longs, comme une projection du nerf dans la jambe, mais ces neurones du claustrum semblent se connecter à la plupart ou à toutes les parties du cerveau impliqués dans l'information sensorielle et le comportement.

Le chercheur voit cela comme une preuve que le claustrum pourrait coordonner les entrées et sorties du cerveau pour créer la conscience. Des scans du cerveau avaient déjà montré que le claustrum humain est l une des zones les plus densément connectés du cerveau.

- Singes et chiens préfèrent les bons aux méchants
Le fondement animal de la morale sociale

Frans de Waal voit un lien étroit entre la morale et la réputation. "La moralité humaine est basée sur le renforcement de la réputation, parce que pourquoi voudriez-vous essayer d'être bon si personne ne s'en soucie? Je ne pense pas que vous pouvez en conclure que cela fait des singes des êtres moraux, mais l'image scoring, comme on appelle le renforcement de la réputation, en constitue un mécanisme fondamental".

C'est le genre d'étude qui ne nous apprend rien et pourtant, cela permet de réfuter les fondements philosophiques de la morale. Notamment, on voit que ce n'est pas tant la réciprocité mais la bienveillance, la coopération et l'altruisme, c'est-à-dire la socialité qui sont plutôt à la base de la morale y compris animale (singes et chiens ici). La réciprocité (notamment indirecte) est plutôt une conséquence de cette attitude amicale positive et coopérative, pas du tout une égalité comptable même si, par ailleurs, les animaux supérieurs sont sensibles aux inégalités et réclament leur part. L'impératif catégorique de Kant "Agis seulement d'après la maxime grâce à laquelle tu peux vouloir en même temps qu'elle devienne une loi universelle" ne serait pas ainsi un principe de raison mais un principe social, naturel, dont l'universalité ne tient qu'au fait que c'est la condition de la vie de groupe (du "vivre ensemble"). La réciprocité serait plutôt dans le rapport aux ennemis (ou aux marchands) - quoique ce ne soit pas l'égalité qui est recherchée, voulant plutôt faire plus de mal ou plus de bénéfice si possible ("oeil pour oeil, dent pour dent" se voulait une limitation peu suivie en dehors du Droit; droit qui ne vaut pas pour les ennemis selon Carl Schmitt).

Par contre, être trop social peut avoir des inconvénients. Ainsi, les femelles capucins les plus sociables, sont plus exposées à ce qu'un nouveau mâle dominant tue leur bébé pour qu'elles redeviennent réceptives et fécondes.

- Les premiers Américains ne se mélangeaient pas entre eux

C'est une découverte étonnante. Le Mexique a été habité depuis au moins 10.000 ans et les populations fondatrices avaient des différentes génétiques avant mais elles semblent avoir été si réticentes à se mélanger que ces différences génétiques étaient encore visibles il y a seulement 500 ans. "Pour une raison quelconque, ces différences ont été maintenues depuis des milliers d'années".

En fait, ce n'est pas si étonnant puisqu'on a vu que, notamment au Moyen-Orient, les populations étaient très différenciées (autant qu'un européen et un chinois), ne s'étant mélangées qu'avec la sédentarisation et la pratique de l'agriculture puis sa diffusion. C'est ce qui ne semble pas (ou moins) s'être produit en Amérique du sud.

- Des centaines de Stonehenge dans la forêt amazonienne

450 traces de telles structures ont été trouvées en utilisant des drones dans la forêt tropicale brésilienne.

Cela prouve pour la première fois que les colons préhistoriques du Brésil avaient défriché de grandes zones boisées pour créer ces énormes enceintes ce qui signifie aussi que la forêt tropicale «vierge» célébrée par les écologistes est en fait relativement récente.

En fait, on avait découvert depuis quelques années des preuves de civilisations anciennes dans la forêt amazonienne (sans doute il y a 2000 ans), et on vient de constater que les espèces domestiquées y étaient 5 fois plus abondantes que les espèces sauvages, mais un film d'Arte (visible jusqu'au 3 mars) défend avec de solides arguments l'incroyable hypothèse qu'à cette époque, des Carthaginois et des Celtes de Galicie auraient atteint et remonté l'Amazone !

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- L'oxygène de l'air serait cancérogène !

L'air que nous respirons contient majoritairement du diazote et du dioxygène. Celui-ci, indispensable à la vie, conduit à la formation de radicaux libres dans l'organisme. Ces derniers causent des dommages aux structures cellulaires et à l'ADN. On peut donc se demander si cet oxygène est nocif à la santé. En effet, il a été constaté une augmentation des cas de cancers chez des enfants complémentés en oxygène lors de la période néonatale.

Les scientifiques ont observé cette fois que l'incidence du cancer du poumon diminuait de 7,23 cas pour 100.000 personnes pour 1.000 m d'élévation en altitude (réduisant l'oxygène). L'association inverse entre l'altitude et le cancer du poumon était forte. Le rayonnement solaire et la pollution ont tous deux été pris en compte, puisque ces paramètres varient en fonction de l'altitude.

Cependant, les chercheurs n'ont pas observé le même lien avec le cancer du sein, de la prostate ou de l'intestin : ceci suggère un rôle joué par le processus d'inhalation.

Ce n'est pas si étonnant mais démontre bien que même ce qui nous est le plus vital n'est pas sans dangers et que tout est une question de bonne mesure.

Nos ancêtres vivaient peut-être en altitude car une étude montre que les animaux vivant dans des milieux éloignés de leur milieu d'origine auraient plus de cancers, de même les hommes seraient passés de 10% à 40% de cancers depuis qu'ils ne sont plus chasseurs-cueilleurs (ceci dit, curieusement, sans doute parce qu'ils se protègent moins, les jeunes noirs auraient plus de coups de soleil et de cancers de la peau que les jeunes blancs !). D'autres cancers pourraient être dues à un dérèglement de leur horloge biologique, la rétablir réduisant les tumeurs mais une méthode plus efficace semble d'injecter des salmonelles dans les tumeurs pour que le système immunitaire les attaquent. Un traitement génétique boostant le système immunitaire a guéri complètement un tiers des patients en phase terminale.

- Le virus de la rage contre les cancers du cerveau ?

En fait, ce ne sont pas les virus de la rage qui sont utilisés mais seulement leurs protéines de surface qui leur permet de pénétrer facilement les neurones.

Des médicaments anticancéreux ont été injectés dans des nanoparticules enrobées d'une partie d'une protéine de surface du virus de la rage qui permet sa prénétration dans le système nerveux central mais on peut aussi utiliser des nanotiges d'or ayant la même forme et taille que le virus. La forme de la nanoparticule lui donne plus de surface que les nanoparticules sphériques, améliorant la capacité de la protéine de surface à se lier à des récepteurs sur les cellules nerveuses. Ces nanoparticules ne transportent pas de médicaments mais ces minuscules barres d'or absorbent facilement une lumière laser dirigée sur les tumeurs, ce qui les réchauffe et tue les tissus environnants.

- Manger de vieux animaux nous vieillit ?

Des levures ont été cultivées sur des milieux de culture à base de levures jeunes ou vieilles et des mouches nourries avec des mouches jeunes ou vielles. Ils ont également étudié des souris nourries toutes leur vie de viande de cerf vieux ou jeune.

Le régime "vieux" a raccourci la durée de vie de la levure 18% et de 13% chez les mouches. Chez les souris, ce régime a bien raccourci la durée de vie de 13% pour les femelles, mais il n'y avait pas d'effet significatif chez les mâles.

C'est logique dès lors que l'injection de sang jeune rajeunit et vice versa mais beaucoup moins marqué quand même. Le fait de manger casher ou halal pourrait protéger de ces effets délétères lorsqu'on mange des animaux âgés ? Manger de l'agneau nous rajeunirait-il ?

- Deux tranches de pain grillé beurré par jour double le risque de diabète ?

Ils disent que ce serait le beurre le problème alors qu'une étude précédente mettait plutôt en cause le pain (sucre) et que le gouvernement anglais mettait lui en cause le fait de griller le pain, ce qui augmenterait les risques de cancer...

- La stimulation du nerf vague contre le diabète

Le groupe d'animaux obèses, dont le nerf vague a été stimulé électriquement, recouvre une sensibilité à l'insuline identique à celle d'un groupe témoin nourri avec un régime équilibré. Il y a un retour durable de la sensibilité à l'insuline au niveau de l'organisme entier, en dépit d'une perte de poids somme toute modeste par rapport au groupe d'animaux obèses non stimulés.

L'effet bénéfique de la stimulation vagale sur la sensibilité à l'insuline et donc sur la prévention du diabète de type II est d'abord la conséquence d'un retour à la normale du transport du glucose au niveau du muscle strié squelettique, probablement au travers d'une sécrétion accrue d'une hormone libérée par l'estomac (Ghrelin). Cependant, une normalisation du métabolisme du glucose hépatique et surtout cérébral est également responsable de la suppression de la résistance à l'insuline. A ce titre, la normalisation du métabolisme d'une aire cérébrale inhibée chez l'obèse, le cortex pré-frontal est particulièrement significative.

- Dépression et allergies favorisent les infections virales

Les réactions immunitaires d'un organisme sont guidées par les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC). Lorsque ces globules blancs relativement rares dans la circulation sanguine détectent une infection, ils relâchent de grandes quantités de molécules, des interférons.

Ce que les chercheurs viennent de découvrir, c'est que cette mécanique peut être enrayée en présence de certains neuromédiateurs (histamine, mais aussi sérotonine, dopamine...). Ceux-ci empêchent en effet les cellules pDC de libérer les interférons. De sorte qu'ils laissent l'organisme sans défense face aux infections. En simplifiant, "nous expliquons pourquoi et comment le système nerveux central agit directement sur le système immunitaire par une libération plus ou moins importante de ces neuromédiateurs".

Des études statistiques avaient montré le mois dernier que la guérison dépend du moral, cette fois ont voit que les infections dépendent aussi du moral ! Il y a bien une élimination des individus trop malheureux, Darwin avait raison de dire que "ce sont les êtres vigoureux, sains et heureux qui survivent" (je devrais déjà être mort depuis longtemps!). Je ne comprends pas bien cependant que la dépression qui se caractérise par un déficit de sérotonine et de dopamine bloque la production d'interféron ??

- Des vitamines D l'hiver réduisent les infections respiratoires

- Des antibiotiques pendant la grossesse rendent les poumons du bébé fragiles

- Des tests visuels avec des bactéries

Des bactéries ont été intégrées dans un gel utilisé pour concevoir des objets sensibles à des substances chimiques (polluant, toxiques, infections ou maladie). À leur contact, elles révèlent leur présence en émettant une lumière fluorescente.

- Une greffe de visage réussie

Il aura fallu une opération de 56 heures, avec l’aide de 60 personnes, pour prélever le visage du donneur – os, muscles, peau et nerfs – et reconstruire presque intégralement le visage d’Andy.

- Un robot chirurgical à main pour 500$

Le dispositif, commercialisé par FlexDex Surgical, est un instrument à main destiné à faire des micro-incisions et des coutures dans le corps. Il se met sur le bras d'un chirurgien et se règle sur le poignet du chirurgien, de sorte qu'il fonctionne comme une extension du bras. Le dispositif a été utilisé pour la première fois pour une chirurgie abdominale.

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Des circuits d'ADN à la portée de tous

Un nouveau logiciel (le compilateur Seesaw) permet à des débutants de concevoir rapidement des circuits d'ADN pouvant ensuite être construits avec des brins d'ADN bon marché (non purifiés).

Ces circuits d'ADN peuvent servir à la collecte d'informations au sein d'un environnement biochimique, au traitement local d'informations ou au contrôle du comportement de molécules. "Un circuit ADN pourrait ajouter de l'intelligence à des produits chimiques, des médicaments ou des matériaux en les rendant sensibles aux changements dans leur environnement".

- Un laser qui tue les insectes

Pour protéger les cultures d'agrumes, un dispositif va être testé qui utilise des caméras et un faisceau laser pour identifier et abattre les insectes ravageurs.

- Des métamatériaux pour manipuler le son

"Nos briques de métamatériaux peuvent être imprimées en 3D et ensuite assemblées pour former le champ sonore voulu. Notre recherche ouvre la voie à de nouveaux dispositifs acoustiques combinant diffraction, diffusion et réfraction, permettant le développement de modulateurs sonores spatiaux entièrement numériques, qui peuvent être contrôlés en temps réel avec un minimum de ressources".

- Un papier UV réutilisable qui s'efface

C'est un nouveau matériau qui change de couleur sous l'action d'un faisceau ultraviolet (UV). De quoi produire un papier qui ressemble à s'y méprendre à notre papier classique mais sur lequel il est possible d'écrire sans avoir recours à de l'encre, en utilisant un stylo de lumière ! Ce papier peut être effacé en étant porté à quelque 120 °C et il est ensuite possible de réécrire dessus plus de 80 fois.

C'est un mélange de deux types de nanoparticules : Des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) qui, exposées à de la lumière UV, libèrent des électrons ; Des nanoparticules à base de bleu de Prusse -- répandues et non toxiques -- qui ont la propriété de devenir incolores lorsqu'elles gagnent en électrons.

- Une LED capable d’émettre et de détecter la lumière

Imaginez que vous puissiez recharger votre téléphone portable ou votre tablette simplement en les exposant à la lumière naturelle. Un dispositif capable de cette prouesse vient d’être mis au point par une équipe américano-coréenne : une LED capable non seulement d’émettre, mais aussi de détecter et de transformer la lumière.

Cette LED de nouvelle génération est constituée d’un réseau de tiges de taille nanométrique – 10 000 fois plus fines qu’un cheveu – et composées de trois matériaux semi-conducteurs : le premier émet et absorbe la lumière visible ; les deux autres contrôlent et facilitent le flux d’électrons vers le premier élément. Selon sa polarisation, le réseau fonctionne ainsi comme une diode électroluminescente ou comme un photo-détecteur.

- Le nouvel iPhone aurait un capteur de profondeur

Le capteur conventionnel de caméra serait accompagné d’un projecteur et d’un récepteur infrarouge. Cela pour permettre à la caméra frontale de capturer l’information de profondeur plutôt qu’une simple image plate. Ceci permettrait à Apple d’offrir à ses utilisateurs la reconnaissance faciale pour déverrouiller leur smartphone ou la possibilité de réaliser des selfies 3D.

- Les lunettes HoloLens de Microsoft

Microsoft plancherait déjà sur une deuxième génération de ses lunettes de réalité augmentée HoloLens, plus aboutie et adaptée au grand public, qui pourrait sortir en 2019.

L'idée, avec HoloLens, est d'évoluer dans un environnement amélioré, de pouvoir interagir dans ce que l'on appelle une réalité augmentée ou mixte. La démocratisation de cette technologie prendra forcément des années.

- Une imprimante 3D ultrarapide grâce à l’holographie

Un rayon laser vert apparaît dans une boîte de Pétri et la forme d'un trombone émerge, d'abord fantomatique puis solide. Cinq secondes plus tard, le trombone est retiré, nettoyé et prêt à l'emploi.

Le principe de base est la technique classique d'impression 3D avec des lasers qui solidifient un monomère activé par la lumière. Mais au lieu de créer des formes une couche à la fois, ce système imprime l'ensemble en une seule fois en formant un hologramme.

La technique présente néanmoins plusieurs limites. En attendant d’améliorer la puce holographique, les objets doivent être peu épais. Mais surtout, cette solution est particulièrement gourmande en ressources informatiques au point qu’il n’est pour l’instant possible de produire que des objets peu complexes.

Voir aussi Technology Review.

- Utiliser des cafards robots pour explorer des bâtiments

Ces biobots parasitant des cafards peuvent être contrôlés à distance et transportent la technologie pour cartographier les zones sinistrées et identifier les survivants à une calamité.

C'est en stimulant de façon aléatoire les mouvements des cafards que nous pourrions tirer profit de leur marche et de leurs instincts naturels pour explorer une zone inconnue. Leurs sacs à dos électroniques pourraient fournir automatiquement ces impulsions sans savoir où sont les cafards, les laissant numériser de manière autonome une région.

- Des mains robotisées délicates

Pour éviter d'endommager ces articles sensibles, le projet a utilisé des pinces flexibles (par ex, aux propriétés similaires aux pinces à ressort) adaptées aux bras robotiques industriels en utilisant des matériaux caoutchouc flexibles et sept chambres à air pressurisé contrôlées individuellement. Ce concept autorise différents modes de saisie puisque les doigts, la paume et le pouce adaptent leur forme à la géométrie de l'objet donné (calcul morphologique).

D'autres robots de manipulation d'objets pour supermarché sont mis au point.

- Pyrène le robot à tout faire qui se sert d'outils

Pyrène, c'est son nom, est capable de se déplacer sur des terrains accidentés tout en portant des charges lourdes. Il est surtout le premier robot du genre à pouvoir se servir d'outils.

Cette nouvelle génération est non seulement capable de marcher mais également de « s'appuyer sur un mur ou de se saisir d'une rampe pour monter les escaliers ». Pyrène peut se servir d'outils et effectuer des actions complexes, telles que visser quelque chose ou percer un trou.

- Bientôt des drones ouvriers

Ce travail est réalisé aujourd’hui en installant des échafaudages, ou avec des personnes suspendues par des câbles, et il y a beaucoup de risques. L’idée du projet est de pouvoir faire ce type d’inspection – mesurer des fissures ou la corrosion en déplaçant un capteur sur un tuyau – avec des robots aériens.

Remplacer un capteur, ou même changer la batterie d’un émetteur, nous pouvons le faire. Peut-être même une petite soudure locale. Mais remplacer un tuyau, c’est plus compliqué. Ceci dit, les robots manipulateurs aériens n’en sont qu’à leurs débuts.

- L'Estonie teste un robot livreur de repas

 
Le robot Wolt sillonne les rues d'Estonie pour livrer des repas. Il est capable d'éviter les passants, d'attendre que le "bonhomme passe au vert" et de réclamer de l'aide lorsqu'il en a besoin !

- UPS teste la livraison par drone lancé depuis un camion

L'engin en question est un octocoptère capable d'emporter une charge de 4,5 kg et de voler en autonomie pendant 30 minutes. Il est installé sur une plateforme située sur le toit du camion dans lequel une trappe est ménagée pour laisser passer la nacelle de transport fixée sous l'appareil. Le chauffeur charge le colis directement depuis l'intérieur du fourgon et déclenche la livraison via un écran tactile installé sur le tableau de bord. Le drone va alors suivre l'itinéraire préprogrammé associé au colis. Une fois le paquet déposé, l'octocoptère redécolle et va rejoindre le camion qui entretemps s'est dirigé vers une autre adresse.

L'essai s'est déroulé à Tampa en Floride (États-Unis) dans une zone rurale où le drone est allé déposer un colis dans une ferme éloignée de l'axe routier principal. D'où l'intérêt de ce système hybride qui évite d'avoir à parcourir plusieurs kilomètres pour faire une seule livraison.

- Robocar, une voiture de course autonome

Entièrement en fibre de carbone, elle pèse 975 kg pour cinq mètres de long et deux mètres de large. La voiture autonome à transmission intégrale sera propulsée à des vitesses pouvant atteindre 320 km/h par quatre moteurs électriques de 300 kW chacun.

- Une moto volante

À mi-chemin entre la moto et le drone, l’appareil est capable d’évoluer à 50 km/h, jusqu’à 10 mètres au-dessus du sol et de soulever jusqu’à 120 kg.

Voir aussi Sciences et Avenir pour qui cette moto volante est dangereuse...

- La première voiture volante commercialisée en 2018

La société néerlandaise PAL-V lance la commercialisation de la première voiture volante grand public. La PAL-V Liberty est un autogire à trois roues capable d'emporter deux personnes sur une distance maximale de 500 kilomètres. Le concept vous séduit ? Alors soyez prêt à débourser un demi-million d'euros !

L'engin, qui est en réalité un autogire sur trois roues, mesure 4 x 2 x 1,7 mètres en mode routier et 6 x 2 x 3,2 mètres en mode aviation. Il est muni d'un rotor à deux pales d'une envergure totale de 10,7 mètres qui vient se replier sur le toit de l'appareil. Une dizaine de minutes suffisent pour passer du mode voiture au mode volant et vice versa.

Pour autant, il ne faut pas s'imaginer décoller et atterrir de son jardin ou s'extirper d'un embouteillage en appuyant sur un bouton. En effet, cet autogire a besoin d'une piste mesurant au moins 330 mètres pour pouvoir s'élever dans les airs et d'une piste de 30 mètres pour pouvoir se poser. Le mode aviation ne pourra servir qu'à partir d'un aérodrome et le conducteur devra posséder une licence de pilote.

- Des taxis volants autonomes bientôt en service à Dubaï

Ces drones seraient fournis par la société chinoise EHang. Et un premier vol a même d’ailleurs déjà été effectué au-dessus de l’hôtel Burh al-Arab.

Le drone en lui-même est capable de porter un passager pesant jusqu’à 100 kg, ainsi qu’une petite valise. L’appareil est alimenté par une batterie lui conférant jusqu’à 30 minutes d’autonomie pour une portée de 50 km.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un drone qui décolle comme un hélicoptère et se transforme en avion

- Un dirigeable un peu avion

Mi-dirigeable mi-avion, la Natac (Navette aérienne de transport automatique de conteneurs), de la société française Voliris, pourra, malgré son volume réduit, porter 30 tonnes, au format d’un conteneur, dans des régions désertiques. Son enveloppe, en forme d’aile, assure une force portante en vol.

Excellente solution pour transporter du fret à moindre coût, les dirigeables souffrent d'un trop gros handicap : leur volume énorme qui, au sol, les rend difficiles à manier quand le vent souffle. De plus, ces engins peu aérodynamiques ne peuvent atteindre des vitesses élevées et, en vol, le vent les fait trop facilement dériver. Une entreprise de l'Allier, Voliris, travaille depuis plusieurs années sur une solution innovante : donner à l'enveloppe des dirigeables une forme d'aile d'avion. Ainsi, en avançant dans l'air, une force portante apparaît, qui s'ajoute à la flottabilité de l'hélium.

«Le handicap d'un dirigeable classique est le volume de son enveloppe. Nous, nous changeons de formule : nous écrasons l'enveloppe...».

Le prix à payer est la nécessité d'une piste de décollage et d'atterrissage. Plus lourd que l'air, l'engin doit prendre de la vitesse, comme un avion.

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