Revue des sciences août 2017

Pour la Science

Physique, espace, nanos

Climat, écologie, énergie

Biologie, préhistoire, cerveau

Santé

Techno

Malgré un regain d'optimisme un peu artificiel, les perspectives sont bien sombres et le portrait de l'époque, dessiné par les dernières nouvelles, assez perturbant. Ce ne sont pas tellement les nouveautés qui frappent mais le fait que les risques annoncés s'affirment inexorablement comme notre futur. Le nucléaire en fait partie plus qu'on ne se l'avoue. Il est difficile de savoir à quel point la Terre pourrait devenir inhabitable avec le réchauffement mais on est déjà sur le fil avec l'extinction de la faune sauvage. Il y a certes quelques bonnes nouvelles comme la prévision des éruptions qui serait un grand progrès si cela se confirme (sans pouvoir empêcher cependant l'éruption catastrophique de supervolcans comme Yellowstone). On ne dit pas assez non plus que la transition énergétique a gagné la partie - même si on reste loin du compte et qu'il est difficile de croire que l'année 2021 pourrait être la plus belle de toutes avec ses voitures autonomes et la viande cultivée en laboratoire ! Il est par contre certain qu'on n'a pas fini d'être envahis dans notre quotidien par une intelligence artificielle dont on aura grand besoin pour dépasser notre bêtise collective. Il est même assez probable qu'on ait à plus ou moins long terme des implants cérébraux nous connectant directement à nos appareils numériques - au moins une puce dans la main. On n'évitera pas non plus la modification (optimisation) de notre génome, comme celui de nos animaux ou des moustiques, etc. On pourrait avoir aussi des réseaux neuronaux à l'intérieur de nos cellules - et commence, là sous nos yeux, l'ère interplanétaire, et même interstellaire...

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- Economie et social

On se fait du souci pour rien. Les prévisions des climatologues (comme des autres prospectivistes) ne tiennent pas assez compte du facteur le plus important, la folie des hommes. En effet, il suffirait paraît-il de 5 grosses bombes atomiques pour transformer le réchauffement en "hiver nucléaire" (pendant 5 à 25 ans), du moins un refroidissement ayant des conséquences catastrophiques et pas mal de chances de réduire aussi les populations, ce qui réglerait par la même occasion le problème démographique ! Même une seule grosse bombe pourrait avoir des conséquences climatiques durables selon l'endroit où elle tombe. C'est quand même à vérifier et sans doute exagéré car il y a eu pas mal d'essais nucléaires à un moment sans modifier sensiblement le climat (quoiqu'on disait déjà à la moindre intempérie que la bombe avait détraqué le temps) mais ce serait parce que les bombes étaient moins puissantes ou testés dans le désert avant que les explosions soient souterraines. Jusqu'ici, malgré la montée des tensions, je ne prenais pas trop au sérieux le risque nucléaire global et je me moquais des écologistes qui redoutaient qu'on "détruise la planète" tant cela paraissait disproportionné avec les dégâts réels, certes considérables, d'une bombe, mais cela devient plus grave s'il suffit de 5 bombes pour impacter le climat. Surtout que, malgré le vote de l'ONU interdisant les armes nucléaires mais sans effets à court terme, le risque nucléaire est au plus haut avec la Corée du Nord, qui n'a sans doute pas la puissance requise mais Trump, si, et la Chine bien sûr dont l'armée monte en puissance ! Ce n'est pas le plus inquiétant pourtant, la dissémination des armes nucléaires favorisée par la multiplication des centrales nucléaires (qui ne sont pourtant plus rentables et subissent des cyberattaques) ayant décuplé les probabilités que l'un ou l'autre s'en serve dans des situations désespérées. Pire, la doctrine militaire envisage désormais des utilisations tactiques en banalisant l'usage. L'idée pourrait même venir à certains de s'en servir du coup pour réduire le réchauffement ?

Si on évite le pire, on devrait s'orienter vers une géoingénierie plus douce mais ce serait certainement moins coûteux que la capture du carbone qui est pourtant la seule géoingénierie raisonnable et a été évaluée à 500 mille milliards - ce qui n'est sans doute pas inaccessible sur plus de 50 ans d'autant que les progrès de la science devraient nous y aider. On pourrait ainsi obtenir du méthane à partir du CO2 et du Soleil et une enzyme accélèrerait la séquestration du CO2 dans l'océan. La capture de carbone dans les centrales à biomasse serait une des solutions prometteuses mais les biocarburants devraient être faits avec nos déchets et non avec du maïs ou autres cultures (de même qu'il faudrait valoriser les déchets agricoles).

Selon une étude suédoise, il y aurait quatre actions qui peuvent réduire de façon importante l'empreinte carbone individuelle: un régime alimentaire végétarien, éviter de voyager par avion, ne pas avoir de voiture et faire moins d'enfants. Recommandation dérisoire quand on vient d'atteindre les 7,5 milliards d'humains et qu'on devrait dépasser les 10 milliards - même si le nombre de spermatozoïdes a été réduit de 60% dans les pays riches (sans doute à cause du mode de vie et des perturbateurs endocriniens) mais c'est en Afrique que la population continue à augmenter et c'est le développement des pays les plus peuplés qui va peser le plus sur les ressources. Les voyages en avion ne cessent aussi d'augmenter (il y a même des écolos donneurs de leçons qui vont sans arrêt aux 4 coins de la planète). Manger moins de viande serait effectivement une nécessité mais n'est pas plus crédible. Du moins on finira sans doute par manger de la viande cultivée en laboratoire et la transition est en route :

Le rapport de l’Agence internationale de l’énergie sur les investissements consentis en 2016, publié ce 11 juillet, montre une inflexion de tendances historiques : les investissements dans l’électricité pour la première fois devant le pétrole, le charbon et le gaz ; des capacités renouvelables installées et une production en forte croissance malgré des investissements qui stagnent ; une hausse des investissements dans les réseaux, le stockage et l’efficacité énergétique.

On ne peut donc pas dire qu'il n'y ait que des mauvaises nouvelles. De plus, en recouvrant les armatures des panneaux solaires d'une cape d'invisibilité, on gagnerait jusqu'à 9% d'efficience et si la Californie n'arrive pas à gérer les fluctuations des énergies renouvelables (40% de l'électricité) et doit payer l'Arizona voisin pour prendre ses surplus, c'est juste par manque de prévoyance de l'explosion du marché alors que les batteries sont devenues plus rentables que de construire des centrales au gaz pour lisser la production des renouvelables. Tesla va d'ailleurs construire en Australie la plus grande batterie lithium-ion du monde d'une capacité de 100 mégawatts pour alimenter quelque 30.000 foyers. On peut ajouter que les voitures autonomes électriques devraient réduire significativement l'impact des transports (mais il faudra du temps pour changer le parc automobile et augmenter la puissance électrique). Il y a aussi l'apport du numérique dans l'énergie qui est trop sous-estimé.

L'isolation des bâtiments est importante, mais elle ne constitue pas la réponse unique à l'enjeu de la transition énergétique. D'autant plus qu'il est impossible de rénover le parc en dix ans. En revanche, on peut rendre un bâtiment numérique et l'instrumenter, et cela permettrait des économies d'énergie significatives, de l'ordre de 20 à 25 %. Si l'on pense aux écoles, par exemple, qui sont chauffées en permanence alors que les élèves n'y passent que quelques heures par jour, la mise en place de capteurs et de systèmes d'économie d'énergie serait très efficace. À Paris, isoler un logement social revient en moyenne à 25 000 euros, alors que 2000 euros suffisent à l'instrumenter et à le doter d'une infrastructure numérique.

Tout cela est incontestablement positif mais pas au point de s'emballer à faire de 2021 une année bénie sous prétexte que les voitures électriques devraient concurrencer alors les moteurs thermiques (par contre les batteries domestiques ne deviendraient vraiment rentables qu'en 2030). Il faudrait faire beaucoup plus. Dans l'état actuel des choses, il y a seulement 5% de chances de limiter le réchauffement à 2°C. Il est plus probable qu'on approche des 4°C et on nous prédit du coup une Terre inhabitable (chaleur étouffante, famines, crises économiques, etc). Il est difficile d'y croire, et surtout d'évaluer à quel point et à quelle échéance. Des éruptions volcaniques peuvent changer la donne mais les émanations de méthane pourraient s'emballer tout autant. Rien n'est vraiment sûr sauf que ce sont des risques effectifs si on ne réagit pas. Je parie sur le fait qu'on réagit toujours, bien que souvent trop tard, minorant quand même les conséquences catastrophiques sans les supprimer tout-à-fait mais il ne suffira pas de faire des vaches génétiquement modifiées pour s'adapter au réchauffement climatique et la biodiversité semble définitivement compromise, la sixième extinction de masse des animaux ne mobilisant pas les populations - et d'ailleurs sans réelles solutions.

Là-dessus, Google (Alphabet, Verily) élève 20 millions de moustiques stérilisés par une bactérie pour les lâcher en Californie contre la dengue et Zika (voir aussi Futura-Sciences), de même les Pays-Bas ont donné leur feu vert pour le lâcher de 15 millions de moustiques génétiquement modifiés (déjà utilisés au Brésil, aux Îles Caïman et au Panama) sur la petite île de Saba (1.800 habitants), dans les Antilles néerlandaises, mais commence aussi un essai un plein air de papillons de nuit ravageurs modifiés pour éviter les pesticides. Pourtant, on sait que ces stratégies sont condamnées d'avance, ne faisant que laisser la place libre pour d'autres nuisibles et possiblement empirer la situation. Cela n'est rien par rapport aux risques majeurs de la biologie de synthèse dont on ne parle pas assez et qui permet par exemple, avec des moyens techniques limités, de recréer le virus de la variole en laboratoire, sans parler de la possibilité de reproduire des virus à distance avec le convertisseur numérique-biologique de Craig Venter dont on parlait le mois dernier...

Il faut s'en persuader, l'obstacle n'est pas seulement la perversité ou la cupidité humaine mais bien plutôt de savoir quoi faire. Ce n'est pas qu'il manque de militants ou d'experts patentés absolument persuadés de le savoir alors qu'ils font partie du problème à brouiller les pistes praticables (sans tenir assez compte des échecs passés et de nos moyens limités). Ainsi, on a appris que les moteurs à essences seraient plus polluants que les diesels modernes, émettant 10 fois plus de particules et encore plus lorsqu'il fait froid, la condamnation du diesel se basant sur des données obsolètes ! Ceci dit, si le diesel réduit les émissions de CO2, il augmente les émissions d'oxyde d'azote sous-estimées jusqu'ici. C'est un peu moins simple qu'on ne le pensait.

Il faudrait reconnaître que ce qui nous manque le plus, c'est l'intelligence justement, ce pourquoi l'intelligence artificielle est réellement l'enjeu du siècle et que ce n'est plus seulement du domaine du numérique mais engage tout notre avenir, du côté des solutions plus que des menaces malgré Elon Musk insistant pour réguler l'IA, ce qui est à la fois prématuré et impossible ! L'utilisation du langage reste encore hors de portée même si on tente de l'apprendre aux robots dans des jeux virtuels. Apparemment, la seule façon de s'approcher des capacités humaines, c'est de s'inspirer de notre cerveau mais on n'a pas forcément intérêt à l'imiter complètement car on reproduirait tout autant sa folie (un excès de logique) et ses risques d'erreurs (comme ceux de la pensée de groupe) ! En tout cas, dans l'immédiat, l'IA va s'introduire partout avec une intelligence artificielle sur clé USB pour moins de 100 euros, et devrait révolutionner la médecine ou la psychiatrie, sauvant certainement des vies, mais il faut s'attendre également à un renforcement la surveillance et l'IA va impacter la guerre aussi fondamentalement que le nucléaire. Ce n'est pas pour rien que la Chine investit massivement dans l'IA afin d'en devenir leader en 2030 - y compris militairement. La course aux armements ne fait que commencer car utiliser l'IA serait la meilleure façon de lutter contre les IA malveillantes. De même, une intelligence artificielle est utilisée pour améliorer les assistants personnels en testant si leurs réponses peuvent être prises pour des réponses d'humains (test de Turing). Pour l'instant, une IA n'est capable d'écrire que de la très mauvaise poésie. Google se concentre pour sa part sur l'interface entre l'IA et les humains avec PAIR ou People+AI Research voulant créer une empathie et des "émotions" chez les robots pour faciliter le travail avec eux.

Une étude (de PwC) prétend que l'intelligence artificielle pourrait faire grimper le PIB mondial d'ici 2030 même si c'est au prix de la fragilisation des positions acquises. C'est possible mais ces projections sont peu fiables, non seulement à cause de nos folies collectives mais aussi parce que la révolution numérique et l'émergence des plateformes importent la concurrence internationale laminant les services désormais en tirant prix et salaires vers le bas. C'est cela le véritable problème pour nos sociétés développés, la globalisation numérique, bien plus que les robots (qu'on tente vainement de taxer), sans parler d'une nouvelle crise systémique qui a toutes les chances de se produire dans ce contexte mouvant (que ce soit à cause des prêts étudiants ou l'effondrement du système de retraites américain, les fonds de pension des collectivités locales états-uniens étant sous financées de plusieurs milliers de milliards de dollars). L'économie globalisée a montré sa réactivité et sa résilience dans la crise mais il y a un réel besoin de relocalisation et de protections sociales pour stabiliser le système.

Sinon, il est raisonnable de penser qu'à l'avenir : "La capacité à acquérir un nouveau savoir vaudra plus que le savoir déjà appris", puisque c'est déjà le cas, mais il est plus discutable de vouloir monétiser les expériences existentielles :

L’avenir consiste à vendre des expériences, notamment parce que le prix des marchandises et des services ne cessent de baisser, seules les expériences gardent une valeur forte. « L’expérience est la nouvelle monnaie, la nouvelle devise de référence ». Et la réalité virtuelle sera le média social le plus social permettant justement de vivre des expériences. La réalité virtuelle sera la prochaine plateforme de nos expériences, assure avec un ton prophétique Kevin Kelly.

- Sciences

Il est amusant de savoir que la moitié de la matière de la Voie lactée proviendrait de galaxies lointaines, ce qui témoigne de l'unité de l'univers, et il sera utile d'avoir réussi à reconstituer les cycles solaires, permettant d'en prédire plus précisément la durée (11 ans en moyenne). Deux études se contredisent ou se complètent sur l'origine du champ magnétique terrestre qui serait dû aux marées lunaires ainsi qu'au nickel du noyau ? le plus frappant, c'est cependant l'impression qu'on est vraiment entré dans l'ère spatiale avec l'exploitation minière de la Lune dès 2020 ou la Mission Dart de la Nasa pour dévier un astéroïde, sans parler de la possibilité qu'il y ait des rivières souterraines qui coulent sur Mars, ce qui faciliterait grandement la colonisation, mais il y a surtout la mise au point de micro-satellites pour les voyages interstellaires avec une voile solaire !

Ce n'est pas une réelle nouveauté que, sans volcanisme il n'y aurait pas assez d'effet de serre mais ce serait un grand progrès si on arrive à vraiment prédire les éruptions. Après la méthode mathématique signalée le mois dernier, c'est avec la diminution de la vitesse de propagation des ondes sismiques qu'on pourrait calculer le risque d'éruption alors qu'on arriverait à prédire la fin des éruptions par satellites. Il y a justement eu 1400 petits séismes en six semaines à Yellowstone !  Cela ne présagerait pas pour autant d'une éruption de ce supervolcan - qui pourrait nous faire entrer sinon dans un hiver volcanique cette fois...

On avait vu qu'un article contesté avait mis en cause les effets non désirés sur le génome de l'édition de gènes (CRISPR), sans doute exagérés mais l'armée américaine (qui est le moteur principal de la recherche scientifique, il ne faut jamais l'oublier) se soucie désormais de la sureté des modifications génétiques. Il faut être conscients qu'une sorte d'eugénisme est en train de se mettre en place, très progressivement, avec les tests d'anomalie génétique à 10 semaines de grossesse et les premières modifications d'embryons humains, ce qui n'est rien comparé au projet de réécrire complètement notre génome (pour l'instant, ils ont du mal à réécrire le génome d'une levure!). Les craintes suscitées par cette "dénaturation" génétique ne sont pas tellement fondées dès lors que nous sommes déjà les produits de notre auto-domestication (avant la domestication des chiens) et que les premiers tailleurs de pierre n'étaient pas des humains. Non seulement il est impossible de définir ce qui serait le génome humain dont la variabilité est infinie mais nous savons désormais que nous ne sommes que le produit de notre milieu et que nous partageons une grande partie de nos capacités cognitives avec les animaux évolués (ainsi, les corbeaux savent anticiper et les rats savent qu'ils savent et qu'ils oublient). Ce qui nous spécifie vraiment est extérieur au cerveau, c'est le langage, la culture, la technique, la civilisation. On peut ajouter que, de toutes façons, 75% de notre génome serait de l'ADN poubelle, vestiges de l'évolution qui nous protègerait cependant des mutations aléatoires. Il est d'ailleurs douteux qu'on puisse s'en passer, l'élimination d'introns entrainant une accumulation de "R-loops" délétères. En dehors de cette contrainte, un génome artificiel ne se distinguerait qu'à éliminer les erreurs et choisir ses gènes.

Il y aurait justement 16 gènes déterminant l'espérance de vie et parmi eux principalement des gènes protégeant de la dégénérescence neurologique et de l'inflammation du cerveau, ce qui confirme le rôle du cerveau dans le vieillissement, expliquant que l'injection de cellules souches dans l'hypothalamus rajeunisse le corps (de souris). De quoi espérer une vieillesse moins misérable, d'autant que la mémoire perdue pourrait être réactivée, l'Alzheimer étant plutôt une difficulté à rappeler ses souvenirs. Une des causes de l'Alzheimer serait sans doute les insomnies (une seule mauvaise nuit augmente les plaques d'amyloïdes) mais ces insomnies ne seraient pas sans raison, le mauvais sommeil des plus âgés en faisant des veilleurs de nuit pouvant alerter d'un danger, ce pourquoi la sélection de groupe l'aurait favorisé. Enfin, dernière innovation, on pourrait introduire des réseaux neuronaux à l'intérieur de cellules vivantes, circuits ARN capables d'analyser une série d'entrées excitatrices ou inhibitrices et produisant un signal de sortie lorsque les conditions requises sont atteintes...

 

- Numérique

Après la programmation des cellules qu'on vient de voir, ce Gif stocké dans l'ADN avec CRISPR manifeste comme les frontières entre biologique et numérique s'estompent, se servir de l'ADN comme mémoire durable étant une option sérieuse pour l'avenir même si elle est encore bien trop coûteuse et lente aujourd'hui.

On parle beaucoup d'une baisse (controversée) du QI (qui pourrait être due entre autres à la conduite automobile!) et qu'on serait tenté d'attribuer à nos appareils numériques (comme avant à la télé) alors qu'il semblerait au contraire que le niveau monte, les messages étant de plus en plus complexes sur les réseaux sociaux - sans doute un effet d'interfaces améliorées et d'une meilleure maîtrise ? En tout cas, le mobile est bien devenu un organe externe à part entière dont il est difficile de se passer. Un téléphone alimenté par les ondes ambiantes pourrait donc être très utile et l'opérateur indien Jio, propriété du milliardaire Mukesh Ambani, offre même un smartphone 4G gratuit (contre une caution de 20€). Une initiative qui doit lui permettre d'engranger un maximum de clients, mais aussi de balayer ses rivaux !

Tout le foisonnement que permet Internet est très fortement menacé. Ce forum mondial était lié à la navigation Web, et pourrait avoir disparu dans 15 ans. Le tout au profit des géants de l’Internet féodal et de leurs partenaires.

Il se pourrait (crainte récurrente) qu'on assiste à la fois à une fermeture d'Internet (pas seulement en Chine), annulant les potentialités émancipatrices qu'on avait connues au début, mais aussi à une baisse d'efficacité de Google notamment (ce qui laisse la place à des alternatives), peut-être à cause de sa nouvelle politique de qualité depuis le mois d'avril, essayant d'éliminer les fake news ? On constate à nouveau comme l'évolution n'est pas linéaire mais contradictoire, passant d'un excès de liberté à un excès de contraintes (comme des ordinateurs de plus en plus rapides ralentis fortement par des antivirus). Il faut même se méfier des derniers robots-aspirateurs Roomba munis d'une caméra qui cartographient les appartements et pourraient en vendre les plans (même si c'est démenti) ! Cette fonction serait par contre très utile aux autres objets connectés ou robots de la maison. En tout cas, en plus de tout le reste (et des modifications de notre génome), on n'échappera sans doute pas aux puces implantées pour le paiement sans contact notamment et, à plus long terme, aux implants cérébraux connectés (comme le FlatScope) internalisant nos prothèses numériques. Ce n'est pas nous qui écrivons l'histoire et c'est pourtant notre histoire, loin du roman qu'on s'en fait, les sciences et techniques nous laissant spectateurs d'une évolution accélérée dictée par le milieu même si notre participation active y est requise.
 



Pour la Science no 478, Qui a taillé les premiers outils


Pour la Science- Les moustiques OGM ont-ils de l’avenir ?, p7

Certaines techniques dites de forçage génétique (le gène inséré porte un mécanisme qui favorise sa propagation aux générations suivantes) rendent le transgène très invasif, et visent à l’éradication d’une espèce cible. Mais je n’y crois pas : on peut éradiquer beaucoup d’espèces, mais pas les moustiques ! Quand l’Organisation mondiale de la santé a voulu, dans les années 1950 à 1960, éradiquer le paludisme à grand renfort de DDT, on a juste réussi à sélectionner des moustiques résistants à cet insecticide et à polluer durablement l’eau et les sols. De plus, si l’on élimine un moustique, sa niche écologique risque d’être occupée par une autre espèce, avec des conséquences inconnues.

- Les sauts indésirables de CRISPR-Cas9, p8

Habituellement, lorsqu’un gène d’eucaryote est transcrit en ARN messager (l’intermédiaire qui sera traduit en protéine), certains fragments de sa séquence, nommés introns, sont éliminés, tandis que d’autres, les exons, sont conservés. Cet « épissage » est fondamental, car la protéine produite dépend des fragments conservés. Ces chercheurs ont montré que la technique CRISPR-Cas9 produit des épissages non souhaités et pas toujours faciles à détecter.

Or 35 % des maladies dues à une mutation ponctuelle sont liées à un épissage défectueux : la mutation perturbe les sauts habituellement faits lors de la lecture des gènes. Souvent, la perturbation concerne un exon, c'est-à-dire une région qui d'ordinaire n'est pas sautée.

Le rôle des introns serait effectivement fondamental pour la stabilité du génome.

- Les premiers tailleurs de pierre n'étaient pas des humains, p28

Quand on a appris, en mai 2015, que les premières pierres taillées précédaient les humains, la première conclusion était qu'on avait affaire à un processus très progressif, et non à une émergence soudaine. La deuxième conclusion était que le genre Homo se distinguait plutôt par une adaptation de la main à ces outils mais le fait que les premières industries lithiques aient été intermittentes auparavant manifeste aussi que les progrès techniques ne s'imposent qu'à être devenus indispensables. On a d'abord une innovation sans suite, c'est la pression environnementale qui finit par l'imposer, l'amélioration de la transmission entre individus n'en étant qu'une conséquence.

En 2015, Sonia Harmand et son mari Jason Lewis, paléoanthropologue à l'université de Stony Brook, ont publié la découverte d'une industrie lithique vieille de 3,3 millions d'années sur ce site, nommé Lomekwi 3. Il s'agit des plus vieux outils de pierre taillée jamais découverts. Ils sont tellement vieux qu'ils remettent en cause l'idée, pourtant bien ancrée, que l'évolution du genre Homo serait liée à l'outil.

Trop anciens pour qu'Homo ait pu les fabriquer, ils précèdent aussi le grand changement climatique censé avoir orienté nos ancêtres vers l'innovation [...] Dès lors, il se pourrait que l'invention de l'outil n'ait pas constitué la grande rupture que l'on avait imaginée.

Dans les années 1970, Hélène Roche mit au jour des outils oldowayens anciens sur le site de Gona, en Éthiopie, qui avaient été datés de 2,6 millions d'années. Toutefois, aussi vieux qu'aient été les artefacts de Gona, ils étaient taillés avec trop d'adresse pour représenter la première tentative humaine de façonnage d'outils.

Les outils de Lomekwi 3 ont 3,33 millions d'années. Soit 700 000 ans de plus que les pierres taillées de Gona et 500 000 ans de plus que le fossile humain le plus ancien…

Ces artefacts ont peu en commun avec ceux de l'Oldowayen, notamment parce qu'ils sont bien plus grands : certains éclats ont la largeur d'une main. Alors que les tailleurs de l'Oldowayen, explique Sonia Harmand, préféraient la taille à mains libres, tenant le noyau rocheux à débiter d'une main pour frapper de l'autre avec une autre pierre – ce que l'on appelle la percussion directe lancée –, les tailleurs de Lomekwi 3 utilisaient deux méthodes : soit ils frappaient un nucléus tenu à deux mains contre un caillou posé au sol (percussion directe), soit ils posaient le nucléus sur une pierre et le frappaient avec un percuteur (percussion bipolaire sur enclume).

La question essentielle reste sans doute celle de l'isolement chronologique des outils de Lomekwi 3. Si la fabrication d'outils procurait l'avantage adaptatif décisif dont parlent les spécialistes, pourquoi ne s'est-elle pas répandue dès son apparition, enclenchant la boucle amplificatrice qui a produit le gros cerveau ?

Quelle que soit la raison pour laquelle les hominines de Lomekwi produisaient des outils, leur tradition de taille ne semble pas avoir perduré. Près de 700 000 ans séparent leur production des outils les plus anciens après eux : ceux de Gona. Il est possible que les hominines de Lomekwi aient développé une tradition de taille ayant perduré pendant tout ce temps, mais que les archéologues ne l'aient pas encore trouvée. Il se pourrait aussi que la taille pratiquée à Lomekwi n'ait été qu'un éclair dans la nuit, sans rapport avec la culture oldowayenne qui allait suivre. Le registre oldowayen aussi est fragmentaire et variable, et comporte plusieurs styles liés à des lieux, sans beaucoup de continuité entre eux. Comme le résume Hélène Roche : il n'y a pas un Oldowayen, mais des Oldowayens.

Cette situation suggère à beaucoup d'archéologues que les populations de plusieurs lignées d'hominines et peut-être d'autres primates ont pu expérimenter la production d'outils indépendamment, puis que leur inventivité s'est épuisée. « Nous avons pris l'habitude de penser que la course a été gagnée dès que la fabrication d'outils nous a placés en tête, observe Dietrich Stout, de l'université Emory, mais il est possible que la technique n'ait pas été importante pour l'adaptation de ces populations anciennes, de sorte qu'elle s'est simplement évanouie. »

Il y a environ 2 millions d'années, cependant, quelque chose a changé. Les outils fabriqués à cette époque sont de plus en plus normalisés. Vers 1,7 million d'années, une technologie sophistiquée apparaît : l'Acheuléen.

David Braun pense que cette rupture est liée à une amélioration de la transmission entre individus.

- Plus le cerveau est gros, plus il est lent, p74 ("Des géants trop grands")

La durée de transmission de l'information neuronale limite aussi la taille du cerveau. En effet, pour qu'une pensée puisse se développer et agir utilement, il faut bien sûr un cerveau suffisamment complexe, mais aussi une « durée de pensée » suffisamment brève. La vitesse des transmissions neuronales étant de l'ordre d'une centaine de mètres par seconde, un signal nerveux traverse le cerveau humain en environ un millième de seconde. Durant sa vie, le cerveau d'un humain sera donc, selon ce modèle simpliste des pensées, traversé par plusieurs milliers de milliards d'impulsions nerveuses. Si notre cerveau était 10 fois plus gros, avec la même vitesse de propagation de l'influx nerveux et la même durée de vie, nous aurions 10 fois moins de « pensées » au cours de notre vie.

Pour être traversé par le même nombre d'impulsions que celui de l'humain, un cerveau de la taille du Système solaire et où la vitesse de transmission serait égale à celle de la lumière aurait besoin d'une durée de l'ordre de l'âge de l'Univers. Il est donc raisonnable d'affirmer que des organismes ayant un cerveau rivalisant en complexité avec le cerveau humain ne peuvent pas être trop grands.

 



Brèves et liens


Physique


cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Des indices que le Boson de Higgs soit à l'origine de la masse des quarks

Ce diagramme de Feynman décrit l'une des nombreuses réactions prédites par le modèle standard des particules élémentaires. Deux quarks dans une collision de protons émettent deux bosons W ou Z qui fusionnent en se transformant en boson de Brout-Englert-Higgs (H0). Ce boson se désintègre ensuite en une paire de tauon-antitauon (τ). © DPLe boson de Brout-Englert-Higgs donne des masses aux particules médiatrices de la force nucléaire faible, mais très probablement aussi aux quarks et aux leptons. Les preuves de ce phénomène commencent à s'accumuler sous la forme de désintégrations de bosons de Higgs en leptons, et maintenant en quarks.

Le boson de Higgs serait effectivement susceptible de donner des masses aussi aux leptons et aux quarks, par ce qu'on appelle « des couplages de Yukawa », ce que confirmerait la désintégration du Higgs en quarks beaux.

Les couplages de Yukawa interviennent entre un champ scalaire, le champ de Higgs, et un champ de fermions similaire à ceux dont les quarks et les leptons sont des quanta d'excitation, ce qui devait permettre au boson de Higgs de se désintégrer en donnant des quarks et des leptons, donc des fermions et pas seulement des bosons.

Cela me reste impénétrable mais semble prometteur d'une avancée de la physique.

- La cosmologie cyclique de Penrose

Cela semble très douteux qu'un bruit de fond d'ondes gravitationnelles témoignerait d'un avant Big Bang mais si on veut se triturer les neurones, voilà de quoi :

Pour le comprendre, il faut savoir que, dans le cadre de cette théorie, l'univers observable est en expansion pour une durée infinie. Mais, lorsque l'on considère des particules sans masse comme le photon, même l'éternité n'a aucune signification temporelle. Or, mathématiquement, on peut relier un à un, ou presque, tous les points d'un plan infini avec ceux d'une sphère de dimension finie. On utilise alors « une transformation conforme ». Appliquée à un espace-temps en quatre dimensions, la même idée permet de montrer qu'il est équivalent de considérer un univers plat infini dans le temps et l'espace, et en expansion, et un univers courbe comme une sphère finie qui gonfle et se recontracte ensuite. Il est donc possible, paradoxalement, d'avoir une alternance infinie de phases d'expansion succédant à une contraction dans un univers infini et plat, et donc les équivalents des Big Bang et des Big Crunch cycliques des univers sphériques clos.

Mais, pour cela, il faut que les phases « finales et initiales » de l'univers soient décrites avec un contenu en particules sans masse. Sans quoi, « on perd la symétrie conforme », comme disent les physiciens des particules.

Dans la théorie de Penrose, la symétrie conforme des équations suppose l'existence d'un champ scalaire analogue à celui du boson de Brout-Englert-Higgs, mais décrivant des particules originellement sans masse et qui deviendraient massives après le Big Bang. Ce champ pourrait donc donner naissance à une population de particules massives après un Big Bang. Roger Penrose suggère que ces particules seraient les particules de matière noire.

- Une nouvelle carte de la matière noire

Cette nouvelle carte de la matière noire couvre le ciel du Nord jusqu'à une distance de 600 mégaparsecs, qui est l'équivalent de regarder deux milliards d'années en arrière.

- La moitié de la matière de la Voie lactée proviendrait de galaxies lointaines

Photo réalisée en janvier 2013 par l'Agence spatiale européenne-ESA/HUBBLE/AFP/Archives/-

A partir de simulations informatiques 3D, des chercheurs ont démontré que les supernovas, les étoiles en fin de vie, en explosant éjectent de très grandes quantités de gaz, un phénomène capable de propulser des atomes d'une galaxie à l'autre.

Ce transfert de masse par les vents galactiques, qui a du prendre plusieurs milliards d'années, pourrait être à l'origine de 50% de la matière des grandes galaxies selon l'étude.

- Des micro-satellites pour les voyages interstellaires

The smallest satellite ever operated in orbitChaque Sprite est un carré de 3,5 cm de circuits qui pèse 4g. Malgré leur petite taille, les Sprites ont beaucoup d'instruments. Chacun a un processeur informatique, des panneaux solaires, un magnétomètre, un gyroscope et une radio pour communiquer avec la Terre.

Très bientôt, des centaines ou des milliers de Sprites pourraient être fabriqués en série et lancés en vrac pour créer un énorme réseau de petits capteurs afin d'étudier l'atmosphère terrestre et le champ magnétique par exemple. On pourrait s'en servir aussi pour des missions d'exploration planétaire. On peut faire avec ces minuscules satellites ce qu'on ne voudrait pas risquer avec un vaisseau spatial plus gros. Étant donné que les Sprites sont petits et coûtent seulement environ 25 $ chacun, il serait moins dangereux d'en envoyer un dans l'atmosphère d'une planète ou même sur sa surface .

Leur projet d'atteindre une autre étoile est basé sur le StarChip, un engin spatial miniature comme le Sprite qui est attaché à une voile solaire légère d'un mètre. La voile serait alimentée par des impulsions de lumière laser à partir d'un ensemble de lasers à haute puissance sur le sol qui les accélérerait jusqu'à un cinquième de la vitesse de la lumière.

Un tel système pourrait atteindre Alpha Centauri, le système étoile le plus proche, en un peu plus de 20 ans.

- Des rivières souterraines coulent peut-être sur Mars

À droite, des écoulements le long de structures polygonales sur l'île de Bylot, dans l’arctique canadien. À gauche, structures sinueuses le long de formations polygonales sur Mars, dans la plaine d’Utopia Planitia par 45° N. Les deux images sont à la même échelle. © CNRS, E. Godin (image de gauche), Hirise, Nasa, JPL, Univ. of Arizona (image de droite)

En ce mois de juillet 2017, des chercheurs viennent de découvrir que le sol martien est impropre à la vie telle que nous la connaissons, avec des UV et un cocktail de perchlorates mortels pour les bactéries les plus endurcies. Mais dans le sous sous-sol ? En 2016, en comparant la géomorphologie d'une région de Mars avec celle d'une île du grand nord canadien, une équipe de chercheurs soupçonnait l'existence passée, mais peut-être encore actuelle, d'un réseau de rivières à 150 mètres de profondeur.

En utilisant les méthodes de la géologie planétaire comparée, ainsi qu'une modélisation numérique, appliquées à des images d'une région de Mars et en les comparant à celles d'une zone de l'arctique canadien, une étonnante analogie est apparue. Des ravins alignés et sinueux, formés dans le sol gelé de la Planète rouge pourraient bien être les analogues de ceux qui indiquent sur Terre la présence de rivières souterraines.

Dans le cas de Mars, ces rivières auraient coulé à 150 mètres de profondeur il y a quelques milliers à quelques millions d'années. Mais, selon le communiqué du CNRS, on ne peut pas exclure que ces rivières soient encore là de nos jours.


Perchlorate Production on Mars- La vie sur Mars impossible ?

Sous sa frêle atmosphère, Mars est sans cesse bombardée d’ultraviolets. Ces rayonnements activent l’effet bactéricide des différents perchlorates présents partout à sa surface.

Si vie il y a sur Mars, elle serait plutôt à rechercher en profondeur, dans le sous-sol, voire dans des tunnels de lave ou des grottes…

« Le perchlorate, bien que stable à température ambiante, est un oxydant puissant lorsqu'il est activé par exemple à haute température ».


- Le méthane de Titan permettrait d'y envoyer des vaisseaux

titan ile magique

Si le liquide à la surface de Titan, la plus grande lune de Saturne, n’est pas de l’eau, la lointaine lune est, semble-t-il, un immense réservoir pour produire de l’énergie. Suffisamment, pensent ces chercheurs américains, pour alimenter une colonie humaine en énergie électrique.

Les mers de méthane présentes sur Titan pourraient permettre de produire du carburant, et d’ainsi envisager une base spatiale.

- Mission Dart : la Nasa veut dévier un astéroïde

illustration shows European Space Agency (ESA) and NASA schematic of the AIDA mission concept

La Nasa a donné son feu vert à la construction de Dart, la première mission de démonstration d'une technique de déviation d'astéroïde avec un impacteur cinétique. Celle-ci sera lancée en décembre 2020 à destination de l'astéroïde binaire Didymos.

Dart est une étape importante pour démontrer qu'il est possible de protéger la Terre d'un astéroïde grâce à la technique de l'impact cinétique (le but est de faire dévier de sa trajectoire l'objet percuté). La maîtrise de cette technologie est l'une des deux armes envisagées par la Nasa pour défendre notre planète contre un objet dangereux de grande taille. L'autre solution est l'explosion nucléaire à proximité.

- L'exploitation minière de la Lune dès 2020 ?

Artist's impression of sample return capsule

La troisième expédition, baptisée Harvest Moon, commencerait l'exploitation minière. Si tout se déroule comme prévu, cette première mission commerciale de retour de roches lunaires sur Terre sera lancée en 2020. Le module d'atterrissage aura la capacité d'envoyer une capsule pleine d'échantillons sur Terre alors qu'elle restera sur la lune pour poursuivre l'exploitation minière.

Voir aussi Sciences et avenir.

- Ce que le champ magnétique terrestre doit à la Lune

On sait faire une simulation d'une parcelle cubique située au sein du noyau liquide d'une planète déformée par les effets de marées comme c'est le cas avec Europe, la lune de Jupiter. En concentrant leurs efforts numériques sur ce domaine réduit, les chercheurs ont accédé à des régimes proches des régimes planétaires. L'écoulement prend alors la forme d'une superposition d'ondes qui interagissent non-linéairement jusqu'à former une turbulence tridimensionnelle d'ondes inertielles (cf. champ de vorticité verticale au centre), en opposition aux modèles classiques où l'écoulement évolue vers des structures tourbillonnaires à plus grande échelle, alignées avec l'axe de rotation (cf. champ de vorticité verticale à droite). © Thomas Le Reun, Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE, CNRS, Aix-Marseille université, Centrale Marseille)

Les marées, produites par ces interactions gravitationnelles, déforment en effet le noyau périodiquement et amplifient les mouvements ondulatoires naturellement présents dans le fer liquide en rotation. Ce phénomène finit par produire un écoulement complètement turbulent, dont la nature n'est pas encore bien comprise. Afin de l'étudier, les chercheurs ont utilisé un modèle numérique d'une petite parcelle d'un noyau planétaire.

- Le champ magnétique terrestre dû au nickel

Le noyau de la terre est à peu près aussi gros que la Lune et aussi chaud que la surface du soleil. Il y a une pression de centaines de gigapascals.

Le noyau comporte près de 20% de nickel. Pendant longtemps, cela n'a pas été considéré comme particulièrement important. Mais il se trouve que le nickel joue un rôle crucial: "À haute pression, les électrons du nickel ont tendance à se disperser beaucoup plus que les électrons du fer. En conséquence, la conductivité thermique du nickel et, par conséquent, la conductivité thermique du noyau de la terre est beaucoup plus faible qu'elle ne le serait dans un noyau composé uniquement de fer" . En raison de la proportion importante de nickel, la chaleur du noyau de la terre à haute température ne peut pas circuler vers la surface de la planète par l'intermédiaire du mouvement des électrons seuls. En conséquence, des courants de convection doivent émerger, qui sont finalement à l'origine du champ magnétique de la Terre.

[hidepost]- Un courant dans le cuivre le rend hydrophobe ou hydrophile

Le stimulus électrique utilisé modifie le comportement du matériau rapidement (de quelques secondes à quelques minutes) et réversiblement, aux tensions des batteries de tous les jours (moins de 1,5 V). Il le fait en changeant l'état d'oxydation de la surface de cuivre, qui contient un mélange de CuO hydrophile et Cu2O hydrophobe: si le cuivre perd des électrons, il devient moins attiré par l'eau.

- Production contrôlée de nanorubans de graphènes semi-conducteurs

Lorsque qu'un ruban est constitué de cinq atomes, il se comporte comme un fil métallique avec de très bonnes caractéristiques de conduction, mais ajouter deux atomes rend le ruban semi-conducteur. « Nous sommes maintenant en mesure d'intégrer des rubans de cinq atomes de large avec des rubans à sept atomes, ce qui donne une jonction semi-conducteur/métal qui est un élément de base des composants électroniques ».

Ces structures de graphène électroniques ont été obtenus par réaction chimique, l'évaporation de molécules précurseurs sur un cristal d'or, où elles réagissent d'une manière très contrôlée pour produire ces nouveaux composés chimiques.

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Climat


climat, énergies, écologie

- Sans volcanisme pas assez d'effet de serre

http://slideplayer.fr/slide/1154707/3/images/60/Sans+les+volcans,+il+n%E2%80%99y+aurait+presque+plus+de+CO2+dans+l%E2%80%99atmosph%C3%A8re+et+la+Terre+serait+couverte+de+glace..jpg

Sans le gaz carbonique dans son atmosphère, la température de notre planète serait trop basse et l'eau serait en grande partie sous forme de glace. C'est l'effet de serre du CO2 qui a donc permis aux océans d'exister.

Pour comprendre l'origine du cycle du carbone à grande échelle, il faut savoir que les volcans émettent du gaz carbonique et, donc, peuvent provoquer un effet de serre si la quantité de gaz injecté dans l'atmosphère devient trop élevée. Toutefois, ce gaz carbonique peut se trouver dissous dans l'océan, ce qui contribue à le retirer de l'atmosphère ; il peut même s'y retrouver piégé sous forme de carbonates. Entre en jeu également le fait que, selon la température et le contenu en CO2 de l'atmosphère, l'érosion des roches sur les continents est plus ou moins importante, ce qui consomme du gaz carbonique avec l'altération des granites et des basaltes ou, au contraire, en libère avec la destruction de sédiments calcaires carbonatés. La tectonique des plaques, en retour, conduit à l'enfouissement par subduction des plaques océaniques contenant des sédiments, ce qui, au final, injecte du carbone dans le manteau, celui-ci pouvant ressortir un jour par les volcans.

Il y a donc toute une série de boucles de rétroactions qui libèrent ou enlèvent du gaz carbonique dans l'atmosphère et qui opèrent à des échelles de temps différentes. La part du cycle du carbone liée à la vie elle-même se fait à une échelle beaucoup plus courte et le carbone que la tectonique des plaques pourrait retirer de l'atmosphère ne s'enfonce dans le manteau qu'à une vitesse trop lente pour pouvoir contrer l'action du gaz carbonique produit par l'humanité.

La conjonction de tous ces phénomènes aide à rendre la Terre habitable et agit donc, en quelque sorte, comme un thermostat. Pour comprendre le climat passé de la Terre, et donc son évolution et celle de la biosphère, il est nécessaire de bien comprendre le rôle du volcanisme et de la tectonique des plaques dans le cycle du carbone. Des éruptions volcaniques massives ont ainsi pu provoquer un effet de serre ayant permis à la Terre de sortir d'un épisode de glaciation comparable à celui du Cryogénien. Au contraire, de telles éruptions ont pu contribuer à une extinction massive, comme ce fut le cas avec la formation des trapps du Deccan au Crétacé.

En analysant correctement les données, on arrive à la conclusion que le carbone libéré par les arcs volcaniques, qui sont très actifs, est en grande partie du carbone provenant de calcaires qui n'ont pas été injectés dans le manteau mais qui ont été fondus dans, ou sur, la croûte par des remontées de magma.

- Une base de données de la température de la planète des 2 derniers millénaires

- La baisse du niveau de la mer favorise le volcanisme

Il y a 80.000 ans, lors de la transition vers la dernière ère glaciaire, les températures ont baissé alors que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est restée relativement stable pendant plusieurs milliers d'années. La raison pourrait être une plus grande activité volcanique induite par la baisse du niveau de la mer.

La diminution de pression sur le fond marin aurait induit une augmentation des émissions de lave et de dioxyde de carbone. Le flux supplémentaire de dioxyde de carbone volcanique pourrait avoir stabilisé les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère lors de la transition du système climatique vers le dernier âge glaciaire.

Certains datent la dernière glaciation de Würm de 125 000 ans mais d'autres de 75 000 ans plus en phase avec le Wisconsinien en Amérique. La date étudiée ici correspond au goulot d'étranglement de l'espèce humaine et à la baisse de testostérone constatée sur les crânes (80 000 ans) avec des niveaux marins ayant baissé de plus de 60 mètres. Ce n'est donc sans doute pas seulement l'éruption du Mont Toba mais plus généralement une période volcanique produisant un refroidissement brutal.

- Une enzyme accélère la séquestration du CO2 dans l'océan

La calcite est un minéral composé de calcium, de carbone et d'oxygène. C'est le précurseur du calcaire et du marbre. Dans l'océan, la calcite est un sédiment formé à partir des coquilles d'organismes, comme le plancton et qui aide à séquestrer le dioxyde de carbone dans l'océan mais très lentement. Le simple ajout d'anhydrase carbonique (présente dans les globules rouges) rendrait le processus 500 fois plus rapide.

- Du méthane à partir du CO2 et du Soleil

Le CO2 dissous dans un liquide se transforme progressivement en méthane grâce à la lumière solaire et une molécule à base de fer qui permet d'accélérer la réaction.

Le CO2 est particulièrement inerte et réfractaire à toute transformation. Ici pourtant, celui-ci se sépare de ses atomes d'oxygène pour prendre des atomes d'hydrogène. “Ces derniers sont présents dans la solution sous forme de petites quantités d'eau (H2O) mais peuvent aussi être issus d'une amine, un composé chimique qui intervient ici comme cocatalyseur”.

Voir aussi Futura-Sciences. Une autre équipe, de Berkeley, a développé une structure métallorganique spongieuse de nickel qui transforme le CO2 en CO sous l'action de la lumière. 1g de catalyseur nickel-organique serait en mesure de produire 400 millilitres, de monoxyde de carbone. En ajoutant des nanocristaux de rhodium ou d'argent on obtiendrait même des acides formique ou acétique.

Il y a aussi un catalyseur à base de nickel permettant de transformer le méthane en CO et hydrogène et qui pourrait être utilisé pour valoriser les émanations de méthane des puits de pétrole au lieu de les brûler en torches.
 

Biologie


évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- L'ADN poubelle (75%) nous protègerait des mutations délétères

genomeOn a d'abord été très étonné que seul 1% du génome codait des protéines. Le reste a été considéré longtemps comme de l'ADN poubelle ne servant à rien (ce qui permettait d'ailleurs de s'en servir pour dater les mutations aléatoires). Plus récemment, on s'est rendu compte qu'une part de cet ADN non codant pour des protéines pouvait avoir une fonction de régulation en étant traduit en ARN mais il resterait 90% sans fonction connue. Par pur calcul, cette étude prétend que l'ADN poubelle nous protègerait d'une certaine façon des mutations délétères (je ne comprends pas bien pourquoi. Si le génome était plus petit, il aurait moins de mutations?). Je reste persuadé que l'ADN poubelle ne peut pas être sans aucune fonction, il participe à l'environnement génétique d'une façon ou d'une autre, en produisant des ARN régulateurs ou des introns nécessaires à la stabilité du génome, ou même, simplement, en modifiant la forme de l'ADN qui influe sur l'expression des gènes, mais il est sans doute peu sensible aux mutations.

Pour que la population humaine maintienne une taille constante de génération en génération, la fertilité doit compenser la réduction de la population provoquée, entre autres, par des mutations délétères. L'augmentation nécessaire de fertilité pour compenser les mutations dépend du nombre de sites dans le génome qui sont fonctionnels, du taux de mutation et de la fraction de mutations délétères parmi toutes celles des régions fonctionnelles. Cela permet de calculer la limite supérieure de la fraction du génome humain qui peut être fonctionnelle, ne pouvant dépasser 25% et probablement beaucoup moins (de 8 à 14%).

Afin d'éviter que des mutations nocives ne s'accumulent à des niveaux dangereux, si l'ensemble du génome était fonctionnel, les couples devraient avoir environ 100 millions d'enfants et presque tous devraient mourir. Même si seulement 25% du génome est fonctionnel, chaque couple devrait encore avoir près de quatre enfants en moyenne, dont seulement deux atteignant l'âge adulte.

- L'hibernation des ribosomes

On sait depuis les travaux réalisés par le prix Nobel Jim Watson dans les années 50 que les ribosomes bactériens ont la capacité de s'associer en dimères au sein des bactéries. Des travaux plus récents ont montré que cet agencement des ribosomes deux-par-deux s'accompagne d'un arrêt de la synthèse des protéines. Ce phénomène appelé à juste titre "hibernation", est provoqué par l'expression de facteurs protéiques qui se lient au ribosome pour l'inactiver et provoquer sa dimérisation.

- Il y a 600 millions d'années, les premiers organismes géants

RangeomorphesMystérieuse faune de l'Ediacarien ! Les paléontologues qui étudient aujourd'hui leurs fossiles ne savent même pas, pour plusieurs d'entre eux, s'il s'agit d'animaux ou de plantes. Tout ce qu'on sait, c'est que de nombreux organismes marins peuplèrent la Terre lors de la période qui s'étend de -635 à -541 millions d'années. Son nom fait référence aux collines d'Ediacara, en Australie, où ont été retrouvés des fossiles datant cette époque. Or, la morphologie de ces organismes est totalement différente de celle des précédentes formes de vie et comme ils ont disparu sans laisser place à des successeurs le long de la lignée évolutive, ils restent encore largement méconnus.

Durant l'Ediacarien, la majorité des espèces vivantes ne dépassait pas quelques centimètres en taille et étaient même bien souvent microscopiques. Pourtant au moins un groupe, appelé rangéomorphes, a totalement dérogé à cette règle puisque certains de ses représentants pouvaient atteindre jusqu'à deux mètres de hauteur. Ils vivaient dans l'océan et leur aspect extérieur évoque l'aspect des fougères avec de nombreuses branches latérales. Bien qu'ils ressemblent à ces plantes, les scientifiques les classent dans le règne animal (!).

Lorsque la Terre s'est réchauffée, les océans ont connu un apport massif de nutriments et d'oxygène. Les rangéomorphes y ont réagi en gagnant en taille.

- Scorpions et araignées se sont différenciés par duplication de leur génome

L'analyse de leurs génomes a révélé que les araignées et les scorpions ont évolué à partir d'un ancêtre commun, il y a plus de 400 millions d'années, qui aurait fait de nouvelles copies de tous les gènes de son génome, un processus appelé duplication complète du génome. Un tel événement est l'un des plus grands changements évolutifs qui peuvent se produire et a été relativement rare au cours de l'évolution animale.

Il y a eu aussi deux duplications du génome entier à l'origine des vertébrés, ce qui alimente le débat de longue date quant à savoir si les gènes dupliqués ont été à l'origine d'une nouvelle complexité biologique dans l'évolution de la lignée des vertébrés.

« Alors que la plus grande part du nouveau matériel génétique produit par une duplication du génome est ensuite perdu, quelques-unes des nouvelles copies de gène peuvent évoluer vers de nouvelles fonctions et contribuer à la diversification de la forme, la taille, la physiologie et le comportement des animaux. La comparaison entre la duplication du génome chez les araignées et les scorpions avec la duplication chez les vertébrés révèle une similitude frappante. Dans les deux cas ont été retenues surtout la duplication des gènes Hox. Ce sont des gènes très importants qui régulent le développement des structures du corps chez tous les animaux, et peuvent donc provoquer des changements évolutifs du plan des organismes » .

C'est l'origine des sauts évolutifs bien différenciés du mécanisme darwinien d'adaptation par petites différences. Henri Atlan expliquait la complexification par une perte de redondance, ce qui n'était pas loin de la vérité mais il faut ajouter d'abord une redondance pour l'éliminer ensuite, ou plutôt la différencier (appliquer une version ou l'autre du gène en fonction des circonstances).

- Les espèces à sang chaud dateraient de 250 millions d'années

Les espèces à sang chaud sont apparues dans notre lignée au cours du Permien supérieur, il y a 252 à 259 millions d'années. Ce caractère nouveau aurait d'ailleurs favorisé leur survie lors de l'extinction du Permien-Trias, il y a 252 millions d'années.

Les différences de composition isotopiques entre certains thérapsides et d'autres espèces contemporaines ont révélé que huit espèces, issues de deux lignées différentes de thérapsides, étaient déjà endo-homéothermes quelques millions d'années avant l'extinction du Permien-Trias. L'une d'entre-elle, les dicynodontes est maintenant éteinte, mais la seconde, les cynodontes, a donné les mammifères. Toutes deux ont survécu à l'extinction d'il y a 252 millions d'années, alors que 75% des espèces terrestres ont péri. La clé de leur résistance aux changements climatiques brutaux pourrait résider dans leur endo-homéothermie.

- Des crocodiles géants avec des dents de T-Rex au jurassique à Madagascar

Contrairement aux crocodiles actuels, ce prédateur terrestre se déplaçait sur ses pattes.

- Un dinosaure autruche de 100 millions d'années

Dinosaure casoar

Corythoraptor jacobsi est un dinosaure de la famille des oviraptoridés, originaire de l'actuelle province du Jiangxi, en Chine. Un de ces représentants, fossilisé, a été retrouvé par une équipe de l'Académie des sciences géologiques de Pékin. Il est vieux de 66 à 100 millions d'années, selon les estimations des chercheurs. Son allure rappelle étrangement celle des casoars, de drôles d'oiseaux vivant en Nouvelle-Guinée et en Australie.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les vers géants des profondeurs peuvent vivre jusqu'à plus de 1000 ans

Vis de tubeVivre dans un environnement avec une abondance de nourriture et pas de prédateurs, permet aux individus de vivre plus de 300 ans. Et certains peuvent même avoir plus de 1000 ans.

Ces vers vivent entre 1000 et 3300 mètres sous le niveau de la mer, en groupes de cinq à plus de 200 individus, autour des infiltrations froides. Ils peuvent mesurer plus de 1,5 mètres et se nourrissent grâce à la relation symbiotique qu'ils forment avec des bactéries qui prospèrent dans ces infiltrations.



- Des mantes religieuses dévorent des oiseaux par la tête


Step 1: Catch bird. Step 2: Eat brain. Step 3: Decapitate

On a pu observer des mantes religieuses (toujours femelles) dévorant 24 espèces d'oiseaux différentes, la plupart en Amérique du Nord, où de minuscules colibris étaient la proie la plus commune. Elles pénètrent la cavité crânienne par l'un des yeux, se nourrissant ensuite des tissus du cerveau.

Leurs victimes sont mortes habituellement en quelques minutes, mais non sans une lutte. parfois, les mantes scalpent et décapitent leur proie, ce qui paraît sans raison mais rejoint ce que les femelles font au mâle mâles après l'accouplement.

- Les corbeaux savent anticiper

Il a été proposé aux corbeaux une friandise ou le bon outil pour accéder à une boîte qui contenait un morceau de nourriture beaucoup plus alléchant. Les oiseaux devaient décider entre l'outil ou la friandise. Ils ont choisi le premier. « Les résultats de ces expériences montrent que les corbeaux sont capables de prendre leur distance par rapport au présent pour faire des choix plus avantageux dans le futur, plutôt que d'agir de façon arbitraire ».

Au cours des expériences, un corbeau a compris prématurément le fonctionnement du système caillou/boite et a entrepris d'enseigner la méthode à ses congénères, avant d'inventer par lui-même une nouvelle façon d'obtenir la récompense. Au lieu de laisser tomber le caillou pour libérer la nourriture, la petite créature diabolique a déposé une couche de brindilles dans le tube et poussé un bâton à travers ladite couche afin d'enclencher le mécanisme.

L'oiseau a dû être retiré de l'expérience avant qu'il apprenne aux autres corbeaux comment pirater le système des chercheurs.

"Il s'agit d'une évolution de la cognition complexe totalement indépendante de la nôtre. C'est fascinant, parce que cela montre que l'évolution a tendance à proposer les mêmes solutions aux mêmes problèmes. Ici, on voit que la planification est une capacité très utile dans le monde animal"

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les rats savent qu'ils savent et qu'ils oublient

Rat sniffs the airUn test où la reconnaissance d'une odeur procurait une récompense, le fait de se tromper en était privé mais un plat neutre moins bon était disponible semble indiquer que les rats avaient une bonne notion de la sûreté de leur mémoire ou s'ils avaient oublié, capacité qu'on appelle la métamémoire.

Le fait qu'on ait un mot sur le bout de la langue ou qu'on sache qu'on sait sans s'en souvenir encore sont des choses que j'ai toujours trouvées très étranges.

- Deux gènes sociaux expliqueraient la domestication des chiens

Des variations de deux gènes expliqueraient la grande sociabilité des chiens et leur domestication, davantage que la socialisation acquise au contact des humains, selon des chercheurs américains.-GETTY IMAGES NORTH AMERICA/AFP/Archives/Drew AngererLa suppression de deux de ces gènes dans cette même région de l'ADN chez les humains est responsable apparemment du syndrome de Williams-Beuren, une maladie génétique rare caractérisée notamment par des comportements hyper-sociaux et aussi d'autres problèmes de santé.

Chez les chiens, des variations de ces mêmes gènes (GTF2I et GTF2IRD1) paraissent être à l'origine de leur hyper-sociabilité.

Voir aussi Futura-Sciences. Sinon, d'après une autre étude, les chiens et les loups auraient divergé génétiquement il y a entre 36 900 ans et 41 500 ans, alors que les chiens de l’Est et de l’Ouest se sont séparés entre 17 500 à 23 900 ans. Il y a beaucoup de controverses sur ces dates entre archéologues et généticiens mais il me semble probable qu'il y a eu plusieurs tentatives de domestications en plusieurs endroits même s'il n'est resté finalement qu'une lignée de chiens domestiqués partageant le même ancêtre.

- L'auto-domestication de Sapiens
(La domestication de l'homme par l'homme)

crâne humain et crâne néandertalien

La nouvelle m'a paru assez significative pour en faire un article à part. L'hypothèse intéressante ici, c'est que le développement du cerveau aurait précédé chez Sapiens l'élimination des plus agressifs et que cela pourrait être dû au fait que nos capacités cognitives permettaient de se liguer contre les plus violents.

Ce processus de domestication a donné lieu à des changements génétiques, plusieurs études récentes suggèrent que cela nous a transformé de façon similaire à d'autres espèces domestiquées.

Dans les 200.000 dernières années, les humains ont commencé à éliminer les individus ayant trop de réactions agressives. Des compétences sociales de plus en plus complexes auraient permis aux premiers humains de se liguer contre les caïds, les chasseurs-cueilleurs d'aujourd'hui étant connus pour faire la même chose. Ceux qui s'entendaient entre eux, prenaient l'avantage.

Une fois que les humains ont commencé à s'auto-domestiquer, des changements dans la crête neurale auraient pu nous faire devenir une espèce très communicative. Quelque chose de semblable se produit avec les oiseaux chanteurs: les oiseaux domestiqués ont des chants plus complexes que leurs homologues sauvages.

Ce n'est pas entièrement nouveau, il y a juste quelques études supplémentaires récentes, notamment celle qui repère dans l'évolution de notre génome le même “syndrome de domestication” que nos animaux domestiques (notamment dans la crête neurale). La toute dernière étude fait de la schizophrénie une pathologie de la domestication, mais l'article de ScienceNews donne des liens vers des études plus anciennes qui vont dans le même sens.

Il faut ajouter que la domestication des renards s'est traduite par une infantilisation des comportements et de leur gueule, infantilisation qui est marquante chez les chats (même s'ils n'ont pas beaucoup changé génétiquement). Par contre, la domestication des éléphants ne peut être génétique et laisse penser que ce sont plutôt les capacités cognitives qui permettent cette domestication.

- La sécheresse cause de notre humanisation


Eléments archéologiques caractéristiques du Still Bay (A-E) et du Howiesons Poort (F-G)

L'émergence de notre espèce en Afrique, il y a 200 000 ans, ne s'accompagne pas immédiatement de l'acquisition des comportements qui caractérisent les sociétés préhistoriques plus récentes et historiquement connues. Pendant des dizaines de milliers d'années, les populations africaines d'hommes anatomiquement modernes ont utilisé des technologies qui ne se distinguaient guère de celles des populations non-modernes qui les ont précédées ou qui vivaient à l'époque dans certaines régions d'Afrique, ainsi que hors de ce continent. Plusieurs découvertes archéologiques ont révélé au cours des deux dernières décennies qu'à partir d'environ 80 000 ans, certaines populations africaines d'hommes modernes utilisaient des pigments, portaient des objets de parure, gravaient des motifs abstraits et façonnaient des outils en os.

Une équipe interdisciplinaire de chercheurs s'est intéressée à deux cultures archéologiques de l'Afrique australe, le Still Bay (76 000-71 000 avant le présent) et le Howiesons Poort (66 000-59 000 avant le présent). Après avoir montré, par des données et des modèles climatiques, que la deuxième culture s'est développée dans une période accrue d'aridité, les chercheurs ont appliqué à la distribution géographique des sites appartenant à ces cultures deux algorithmes prédictifs permettant d'établir la niche écologique occupée par chacune d'entre elles et établir si elles étaient significativement différentes. Les résultats montrent clairement que les groupes du Howiesons Poort ont été capables, en dépit de la forte aridité qui a caractérisé leur période, d'investir des territoires et écosystèmes délaissés auparavant par les groupes du Still Bay.

Les chercheurs font remarquer que cet élargissement de niche coïncide avec le développement d'innovations culturelles alliant efficacité et plus forte souplesse de mise en oeuvre.

- Les premiers Australiens dateraient de 65 000 ans

Australie

Les hommes pourraient être arrivés en Australie 15 000 ans plus tôt que ce que nous pensions. Les artefacts trouvés dans le nord du pays suggèrent que la région a été occupée il y a 65 000 ans (alors qu'on a des traces d'Homo sapiens aux Philippines il y a 67 000 ans mais pas avant 44 000 ans dans les îles plus proches).

Les artefacts comprennent des résidus de foyers, des haches de pierre, des pierres de meulage, de la matière végétale et de l'ocre rouge - pigment couramment utilisé dans l'art rupestre du nord de l'Australie.

"S'ils sont arrivés dans le nord de l'Australie il y a 65 000 ans, pourquoi donc sont-ils alors resté là et ont attendu 15 000 ans avant de se répandre dans le reste du pays?"

On constate encore une fois qu'on ne sait pas grand chose sur notre préhistoire, jamais à l'abri de découvrir des traces plus anciennes et forcément plus rares. Il peut bien sûr y avoir de nombreuses raisons pour ces naufragés de rester confinés au nord, y compris leur extinction avant une nouvelle vague de peuplement.

- Le mauvais sommeil des plus âgés en fait des veilleurs de nuit

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Le fait que les adolescents dorment tard et les personnes âgées ont des insomnies aurait l'avantage d'avoir toujours quelqu'un pour donner l'alarme car jamais tous les membres du groupe intergénérationnel ne dorment tous en même temps.

- Des hommes de presque 2 mètres il y a 5000 ans dans l'est de la Chine

L'un des squelettes retrouvés, avec ses parures et les poteries qui l'ont accompagné dans l'au-delà. Ce personnage devait bénéficier d'un statut social élevé. © Université du Shandong

Dans la province du Shandong, à l'est de la Chine, près de la capitale Jinan, il est coutume de dire que les Hommes sont plus grands qu'ailleurs. Le célèbre philosophe Confucius, originaire de cette région, avec 1,90 m, était considéré comme un grand homme, au sens figuré comme au sens propre. Aujourd'hui, la moyenne de cette province, pour les hommes, est de 1,753 m, contre 1,72 m pour l'ensemble de la Chine (chiffres de 2015).

À titre de comparaison, en Europe, les hommes de cette époque s'en tenaient à 1,65 m et les femmes à 1,50 m.

Les chercheurs notent que les tombes les plus vastes abritent les hommes les plus grands. Ils en concluent qu'une forte stature conférait peut-être un statut social élevé. Cette prospérité semble s'être arrêtée subitement.

Il y aurait une corrélation entre taille et intelligence...

- Les libanais descendent des Cananéens

cananéen

L'analyse de l'ADN de 2 hommes et 3 femmes datant de l'âge du bronze, il y a 3700 ans, montre que 90% de l'ADN libanais d'aujourd'hui vient des anciens Cananéens.

L'analyse suggère aussi que les populations Cananéennes dateraient de 4 000 à 6 000 ans, avant l'âge du bronze, formés des premiers colons agricoles du Levant et d'immigrants venus de l'est de la Mésopotamie. Cela suggère que l'apparition des Cananéens pourrait être liée à l'effondrement de l'Empire Akkadien en Mésopotamie il y a 4200 ans.

- La pensée de groupe

L'influence de l'opinion d'autrui sur nos décisions au sein d'un groupe

Lorsque nous prenons des décisions dans un groupe, nous révisons souvent nos croyances initiales en tenant compte de ce que les autres pensent. L'adaptation de notre jugement lors d'une décision collective est réalisée à partir d'un calcul que le cerveau effectue en pondérant la confiance en son propre choix et la crédibilité qu'on accorde à l'information d'autrui.

Les chercheurs ont d'abord testé différents modèles théoriques, et montré qu'un modèle d'inférence bayésienne rendait compte des changements de nos jugements mieux que les autres modèles. Dans un tel modèle bayésien, les degrés de croyance en son propre jugement et en celui d'autrui sont représentés par des probabilités. Leurs résultats montrent que les participants mettent à jour leurs croyances en pondérant les sources d'information individuelles et sociales en fonction de leurs crédibilités respectives.

Deux régions cérébrales effectuent deux types de calculs fondamentaux pour l'inférence bayésienne: la mise à jour de croyances est réalisée par le cortex cingulaire antérieur dorsal (dACC) tandis que le cortex polaire frontal (FPC) est engagé dans l'estimation de la crédibilité de l'information sociale. En outre, une connectivité accrue entre ces deux régions cérébrales reflète une plus grande influence de la taille du groupe sur la crédibilité relative de l'information sociale.

 

Santé


traitements, nutrition, hygiène

- La gestation en hiver favoriserait des hyperthyroïdies

La production de mélatonine par la glande pinéale est plus importante en hiver (photopériode courte) qu'en été (photopériode longue). La mélatonine maternelle qui traverse la barrière placentaire aura par conséquent des effets différentiels sur le développement foetal selon que la gestation ait lieu en hiver ou en été. Ainsi, le développement métabolique et reproducteur de hamsters sibériens issus de mères gestantes en photopériode courte est plus rapide que celui de hamsters issus de mères gestantes en photopériode longue. Cet effet programmateur de la mélatonine maternelle s'exerce via une plus grande sensibilité à la thyréostimuline (TSH) des tanycytes de l'hypothalamus pour activer la déiodinase 2 (DIO2) et donc la production d'hormone thyroïdienne (T3) chez les hamsters nés de mères gestantes en photopériode courte. Cette hyperthyroïdie locale est associée à une accélération du développement des systèmes métabolique et reproducteur des petits nés en photopériode courte.

Il faut être prudent dans l'extrapolation aux humains mais un effet semblable est assez probable quoique sans doute moins marqué.

[hidepost]- Des nanoparticules avec des courts fragments d'ADN pour produire des anticorps

Des anticorps humains ont été obtenus en laboratoire avec des lymphocytes B de patients et des nanoparticules recouvertes de minuscules fragments d'ADN, appelés oligonucléotides CpG, ainsi que de l'antigène approprié.

Cela devrait permettre la production in vitro d'anticorps dans un laps de temps plus court et sans avoir besoin d'une vaccination ou d'un don de sang / sérum provenant d'individus récemment infectés ou vaccinés. De quoi accélérer le développement de nouveaux vaccins.

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- Le cholestérol serait bon pour les personnes âgées

Un taux de LDL-cholestérol élevé est, certes, délétère chez les plus jeunes mais bénéfique après 60 ans.

Pour plus de 80 % des personnes incluses, le taux de LDL-cholestérol est inversement associé à la mortalité toutes causes.

Cela n'empêche pas qu'il faudrait donner des statines à plus de personnes âgées...

- Les oméga-3 se transforment en cannabinoïdes anti-inflammatoires

Les aliments tels que la viande, les œufs, le poisson et les noix contiennent des acides gras oméga-3 et oméga-6, que le corps transforme en endocannabinoïdes - les cannabinoïdes que le corps produit naturellement.

Justement, les types d'aliments ayant le plus contribué à une amélioration de la santé ont été les céréales complètes, les fruits, les légumes et le poisson ou des acides gras (oméga-3).

A noter que l'Uruguay vend désormais le cannabis en pharmacie, 1,30 dollar le gramme, chaque personne inscrite au préalable sur les registres de consommateurs pouvant en acheter au maximum 10 grammes par semaine.

- Trop de sucre provoque inflammation et dépression

- 16 gènes détermineraient l'espérance de vie

Figure 2

Une plus faible expression de trois gènes du cerveau (RBM6, SULT1A1 et CHRNA5, impliqué dans la dépendance à la nicotine) serait un facteur d'une durée de vie accrue.

Ces trois gènes pourraient donc agir en tant que marqueurs biologiques de la longévité, à savoir la survie au-delà de 85-100 ans.

Most causal effect directions were in line with the literature and mechanistic explanations: having higher education level, higher high-density lipoprotein (HDL)-cholesterol level and shorter stature improves lifespan; but higher body mass index (BMI), low-density lipoprotein (LDL)-cholesterol, triglyceride or glucose levels, susceptibility to coronary artery disease, major depression, type 2 diabetes (T2D) or schizophrenia all shorten lifespan. Smoking intensity (measured as number of cigarettes per day) showed a clear negative impact on lifespan. Less intuitively, the link between tall stature and shorter lifespan has been shown in several studies, some explaining the link by cancer risk.

For example, the APOE/APOC1 variant (rs4420638) decreases lifespan primarily through (beyond the well-known effect on Alzheimer predisposition) increasing LDL levels, but surprisingly protects from type 2 diabetes. The CHRNA3/5 SNP (rs951266) mainly impacts lifespan through smoking and schizophrenia predisposition; the SNX29 SNP rs729583 seems to have little impact on most of the 11 traits; the FTO SNP rs9939973 essentially exerts its effect on BMI and its downstream traits.

- Des cellules souches dans l'hypothalamus pour rajeunir

Le vieillissement du cerveau serait un facteur déterminant du vieillissement général, confirmant la nouvelle précédente.

PictureNotre cerveau pourrait être à l'origine du vieillissement du corps. Ainsi, un petit groupe de cellules souches dans le cerveau semble aider les souris à rester jeunes, et l'injection de cellules souches supplémentaires les aide à vivre plus longtemps (20%). Cela pourrait à l'avenir déboucher sur des médicaments anti-âge.

Le vieillissement est un processus compliqué, impliquant des dommages à l'ADN, une inflammation chronique et des cellules usées, mais nous ne savons pas encore lequel d'entre eux a le plus grand impact sur le vieillissement. L'inflammation pourrait être déterminante en provoquant la mort de cellules souches dans le cerveau car les souris vieillissent plus rapidement si ces cellules souches sont détruites. « Il y a eu un déclin de l'apprentissage et de la mémoire, de la coordination, de la masse musculaire, de l'endurance et de l'épaisseur de la peau ». Mais l'injection dans l'hypothalamus de cellules souches supplémentaires, tirées du cerveau de souris nouveau-nées, a pu ralentir ce vieillissement et donner aux souris une durée supplémentaire de deux à quatre mois.

- La mémoire perdue pourrait être réactivée

Ce n'est qu'une expérience avec des souris modèles d'Alzheimer mais on avait déjà vu que des souvenirs perdus pouvaient être reconstitués et qu'une stimulation réveillait de vieux souvenirs. Le plus important dans cette expérience, c'est de montrer que ce qui serait atteint dans l'Alzheimer, c'est le mécanisme de rappel des souvenirs.

Des souris ont été génétiquement modifiées avec des neurones qui jaunissent lorsqu'ils sont activés pendant le stockage de la mémoire, et deviennent rouges pendant le rappel de la mémoire.

Chez les souris saines, les neurones rouges et jaunes se chevauchaient, montrant que les souris récupéraient la mémoire du même endroit où elle avait été stockée. Mais chez les souris Alzheimer, différentes cellules se mettaient à rougir pendant le rappel mémoire, ce qui suggère qu'elles rappelaient des mauvais souvenirs.

Cela pourrait expliquer pourquoi les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer éprouvent généralement de faux souvenirs.

En stimulant par optogénétique les neurones jaunes dédiés au stockage de la mémoire, celle-ci a pu être réactivée, montrant qu'elle n'était pas perdue.

- Une seule mauvaise nuit augmente les plaques d'amyloïdes

Le balayage à droite montre une réduction de la fonction et du flux sanguin des deux côtés du cerveau, une caractéristique souvent observée dans la maladie d'Alzheimer.Cela renforce l'hypothèse d'une accumulation de protéines à cause d'une évacuation insuffisante des déchets du cerveau, évacuation qui se produit pendant le sommeil, ceci d'autant plus qu'après plusieurs mauvaises nuits, c'est la protéine tau qui s'accumule dans les synapses, directement responsable des pertes de mémoire. Une autre étude montre que les plaques d'amyloïdes précèdent de 15 ans les symptôme d'Alzheimer mais ces plaques d'amyloïdes chez les chimpanzés ne semblent pas produire de dégénérescence (ils ne vivent pas assez vieux?).

On a vu plus haut que la perte de sommeil des vieux pouvait avoir un avantage évolutif pour le groupe en maintenant la vigilance la nuit ce qui ne serait donc pas sans conséquences délétères individuelles. Sinon, le zinc serait à l'origine des plaques d'amyloïdes ?

- On pourrait détecter le Parkinson par la vision

Les symptômes non moteurs comprennent des altérations visuelles comme une incapacité à percevoir les couleurs, un changement de l'acuité visuelle et une diminution de clignotement qui peut conduire à l'oeil sec.

« Ces symptômes non-moteur du Parkinson peuvent précéder l'apparition des signes moteurs de plus d'une décennie ».

- FlatScope, un implant cérébral connecté

FlatScopeOn le présente comme pouvant redonner la vue aux aveugles mais on pourrait tout aussi bien voir un film, c'est plutôt une interface cérébrale, branchée directement sur le cerveau, pouvant voir l'activité d'un million de neurones et d'agir dessus. On ne s'étonnera pas que ce soit l'armée américaine, toujours à la pointe, qui finance ces recherches, il faut en finir avec l'illusion qu'il s'agit d'idéologie (transhumaniste) alors qu'il s'agit de puissance. La perspective d'avoir tous des implants cérébraux est quelque chose dont on se moque mais peut-être pas pour très longtemps...

FlatScope est un microscope plat qui se loge dans le cerveau du patient et permet de suivre et d’activer des neurones modifiés pour être fluorescents lorsque activés. Cela pourrait permettre de restaurer la vue, mais aussi d’autres déficiences sensorielles, notamment au niveau de l’ouïe.

En pouvant ainsi suivre l’activité des neurones, on pourrait imaginer la création de capteurs capables d’envoyer des données audiovisuelles au cerveau, et « réparer » ainsi la vue et l’ouïe. Il faudra évidemment de très nombreuses années avant qu’une telle technologie ne soit disponible, mais la piste est plus que prometteuse.

 

Technologie


biotechnologies, informatique, robotique

- Des matériaux dégradables après un temps donné

Basées sur le modèle biologique, des blocs de construction moléculaires sont d'abord indépendants, mais si on ajoute de l'énergie sous forme de molécules à haute énergie, ils forment des structures supramoléculaires qui se désintègrent une fois que l'énergie est épuisée. Ainsi, la durée de vie peut être prédéfinie par la quantité de « carburant » ajouté. Dans le laboratoire, ces matériaux peuvent être programmés pour se dégrader après plusieurs minutes ou plusieurs heures. Par la suite, le matériau dégradé peut être réutilisé en ajoutant simplement de nouvelles molécules à haute énergie.

Pour cela, ils ont utilisé différents anhydrides qui s'assemblent en colloïdes ou hydrogels. Dans ces matériaux un réseau de réaction chimique convertit les dicarboxylates en anhydrides métastables par la consommation irréversible de carbodiimide comme « carburant » avec des demi-vies de quelques secondes à plusieurs minutes.

Voir aussi Techno-Science. Le concept est donc intéressant mais on en est juste à la "preuve de concept".

- Un escalier à ressorts

- Un petit doigt supplémentaire contrôlable

The Third Thumb by Danielle Clode

Le troisième pouce est contrôlé par le mouvement des pieds de l'utilisateur, par l'intermédiaire de capteurs de pression intégrés dans leurs chaussures.

On peut même s'en servir pour faire avec des accords de guitare difficiles !

- Des capteurs pour détecter nos émotions

Placé sur le poignet, l'appareil sans fil mesure les modifications de la conductance de la peau (changements subtils électriques à travers la peau), qui reflètent l'activité du système nerveux sympathique et l'excitation physiologique. les pics de conductance peuvent signaler le stress ou la frustration, alors que les creux peuvent indiquer l'ennui ou le manque d'intérêt.

Destiné à l'origine aux autistes, cela serait utile dans l'interaction avec les enfants mais il y a aussi des applications marketing, etc.

- Un téléphone alimenté par les ondes ambiantes

téléphone batterie

Des chercheurs de l’Université de Washington ont mis au point un téléphone mobile n’ayant besoin que de 3,5 microwatts pour fonctionner. Mieux encore, il n’a pas besoin de batterie, il tire cette énergie de ce qui l’entoure : des signaux radios d’une borne sans fil à moins de 9,5 mètres du téléphone, par exemple. Avec une cellule solaire de la taille d’un grain de riz, la portée passe à plus de 15 m.

Alors évidemment, n’espérez pas retrouver les fonctionnalités avancées de votre smartphone. Ce téléphone se contente d’envoyer et de recevoir des appels, et il lui faut un kit mains libres pour fonctionner. Mais il est tout à fait opérationnel.

Ils espèrent pouvoir passer ainsi des appels vidéos mais on en est loin, voir Futura-Sciences :

Pour la réception de la voix, le signal est décodé en vibrations envoyées vers le haut-parleur. L'utilisateur presse un bouton sur le clavier du téléphone pour passer du mode conversation au mode écoute, comme sur un talkie-walkie. Comme on peut l'entendre dans la vidéo, la qualité audio des appels est assez éloignée des standards actuels.

- L'écran pliable de Lenovo

Lenovo tablettes pliables

C'est juste un prototype, comme Lenovo en avait déjà montré l’année passée par ailleurs. Mais cela montre une certaine volonté des marques de développer ce type de dispositifs.

- Eteindre les lumières en clignant des yeux avec des lunettes intelligentes

Femme clignotant tout en portant des lunettes

Clignez de l'oeil et les lumières s'éteignent. Un capteur triboélectrique sur une paire de lunettes, qui peut capter le mouvement de votre peau lorsque vous clignez des yeux, pourrait être utilisé pour allumer et éteindre les lumières ou pour aider ceux qui ont une mobilité réduite, voire pour écrire des messages sur un ordinateur.

- Le retour des Google glass pour les pros

Google Glass nouvelle génération

Après deux ans de travail le nouveau dispositif se veut ainsi plus léger, la durée de la batterie plus importante et le confort optimisé. Des améliorations censées permettre un port des lunettes sur de plus longues périodes au cours d'intenses journées de travail. Autre nouveauté : la grande capacité d'adaptation. Le professionnel peut désormais clipser le dispositif de Google sur des lunettes de vue classiques ou des lunettes de protection industrielles.

Voir aussi Wired.

- Mira, un casque de réalité augmentée à 99$

Il marche avec un smartphone. L'expérience serait assez impressionnante.

- Un scanner 3D par immersion dans l'eau avec un bras robotique


Cette curieuse technique serait plus précise qu'un scanner visuel.

- Un robot serpent

Le robot mou de l'université StanfordIl s'inspire à la fois de la croissance d'une plante grimpante et d'une chaussette sale. Il faut effectivement s'imaginer un tube souple qui s'allonge au fur et à mesure qu'il progresse dans les décombres, pénétrant dans les plus petits interstices, montant le long d'une paroi ou contournant un obstacle. Cet allongement est basé sur un mécanisme appelé “éversion” qui consiste à déployer vers l'extérieur les bords d'un orifice. C'est exactement ce qu'il se passe quand on retourne une chaussette sale, avant de la mettre dans la machine à laver. Dans le cas du robot, ce mouvement d'éversion est produit par pression pneumatique, c'est-à-dire en envoyant de l'air pour que le tube encore replié à l'intérieur se déploie progressivement vers l'extérieur. L'extrémité peut alors être équipée d'une caméra qui permet aux secouristes de s'orienter dans les décombres tout en les inspectant.

Cette machine molle présente de nombreux avantages. Elle est légère et facile à mettre en œuvre. Elle n'a pas à déplacer de lourdes batteries et n'a donc pas de problème d'autonomie car elle est directement alimentée depuis sa station de départ. Grâce à la pression pneumatique, elle peut se faufiler sous des objets et les soulever pour poursuivre sa route, comme le montre la vidéo ci-dessous. Les chercheurs ont même réussis à faire passer leur “serpent gonflable” entre deux planches hérissées de clous. Même percé, le tube ne perd pas d'air car avec la pression il se colle contre la surface dans laquelle le clou est planté. Il poursuit ainsi sa route.

Voir aussi Futura-Sciences.

 

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4 réflexions au sujet de « Revue des sciences août 2017 »

  1. Toujours aussi passionnant et instructif. Pas mal l'idée du sixième doigt pour les accords de guitare, j'en prends note. Il me semble que le fait que les voyages en avion soient aussi peu chers serait l'une des conséquences d'un accord dit accords de Chicago, sur leur détaxation datant de 1944. Il est tout simplement scandaleux d'avoir à payer un billet par le train trois à quatre fois plus cher. Même si cela pourrait s'expliquer par le coût des infrastructures, nous sommes bien ici confrontés à des choix politiques. Mais comme le rappelle Reporterre, ce sont les riches et les classes aisées surtout qui utilisent l'avion.

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