Revue des sciences octobre 2017

• Austérité et robotisation
• Le réchauffement serait moins fort que prévu

Pour la Science

• Pas de bombe méthane ?
• Un détecteur portable de neutrinos basse énergie

La Recherche

• L'inflation cosmologique
• La thérapie génique efficace contre l'Alzheimer

Physique, espace, nanos

• La gravité un effet de l'effondrement de la fonction d'onde ?
• Un millier de colons sur la Lune en 2050 ?

Climat, écologie, énergie

• Transformer le CO2 en carburant

Biologie, préhistoire, cerveau

• L'ADN viendrait des météorites et devancerait les acides aminés
• L'ancêtre des primates faisait des sauts acrobatiques
• Un village de la côte ouest du canada daté de -14 000 ans
• Chez les souris mâles les neurones sexuels sont liés à l'agression

Santé

• Le vieillissement provoqué génétiquement par l'autophagie
• La stimulation cérébrale réveille un patient en état végétatif depuis 15 ans
• La dépression différente pour l'homme ou la femme
• La dépression une maladie inflammatoire ?
• Un antidépresseur IMAO-A contre la graisse inflammatoire
• Les macrophages inflammatoires dans notre graisse à l'origine du diabète
• Un patch avec des nanoparticules réduit de 20 % des bourrelets graisseux
• Un "stylo" qui détecte des cellules cancéreuses en 10 secondes

Techno

• Des hologrammes sur le pare-brise
• L'agriculture robotisée sans l'homme du semis aux récoltes

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C'est difficile d'y croire, mais il y a des bonnes nouvelles ! Les optimistes du mois dernier pourraient bien avoir raison si on en croit une étude britannique qui prétend que le réchauffement est moins fort que prévu il y a 10 ans, et que donc, on pourrait ne pas dépasser les 1,5°C de réchauffement. C'est quand même douteux mais on nous assure aussi qu'il n'y aura pas de bombe méthane. Même si on n'est pas complètement rassuré, cela devrait encourager la transition énergétique commencée un peu tard mais qui nous laisserait donc un peu plus de temps devant nous ? Il y a cependant bien d'autres risques (nucléaire, biotechnologies, supervolcans, etc). En tout cas, on se demande comment font ceux qui sont bardés de certitudes sur l'avenir, d'un côté comme de l'autre ! Les spéculations physiques sont pourtant là pour nous rappeler l'étendue de notre ignorance avec des théories comme celle de l'inflation cosmologique ou la nouvelle interprétation de la gravité comme effet de l'effondrement de la fonction d'onde. Elon Musk prétend toujours aller sur Mars dès 2022, ce dont on peut douter mais il pourrait y avoir un millier de colons sur la Lune en 2050. La médecine prouve également que la science peut se tromper et que des savoirs traditionnels peuvent avoir raison contre elle, en particulier pour le rôle de l'inflammation dans de nombreuses maladies (dépression, obésité, etc.) justifiant les médecines "holistes". Les théories sur l'Alzheimer n'étaient pas plus assurées jusqu'ici mais un traitement qui réduit le cholestérol cérébral semble valider enfin son rôle dans la maladie. Là encore, il faut être prudent. Les théories sur le vieillissement ne sont pas en reste et on apprend cette fois qu'il serait provoqué génétiquement par l'autophagie, la bloquer pouvant doubler l'espérance de vie d'un ver, pour les hommes c'est plus incertain. Par contre, une des nouvelles les plus étonnantes, c'est d'avoir pu réveiller grâce à la stimulation cérébrale un patient en état végétatif depuis 15 ans !

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

- Economie et social

L'an dernier, la faim a progressé de nouveau, touchant 815 millions de personnes, soit 11% de la population mondiale, "en grande partie due à la prolifération des conflits violents et aux chocs climatiques". Sur les 815 millions de personnes souffrant de faim, 489 millions vivent dans des pays touchés par des conflits.

Selon l'Insee, en 2015, la pauvreté touchait 14.2% de la population en France plus qu'aux Etats-Unis (13.5% de la population, avant de connaitre une baisse significative en 2016). Il y a aussi une carte de la pauvreté surtout importante dans les grandes villes et dans les zones rurales, mais la notion de pauvreté est relative (de plus ce serait pire en Allemagne qu'on nous donne en modèle). Tant qu'on est dans une concurrence entre Etats exacerbant le nationalisme et qui nous tire vers le bas, on se prive des bénéfices de la coopération et des avantages d'un gouvernement universel qui se met malgré tout en place petit à petit. Ainsi, contre la grande stagnation, la Conférence des Nations unies pour le commerce et le développement veut inciter les Etats développés à mettre fin aux mesures d'austérité budgétaire. "Si des mesures notables, durables et coordonnées ne sont prises pour raviver la demande mondiale en augmentant les salaires et les dépenses publiques, l'économie mondiale sera condamnée à enregistrer, au mieux, une croissance anémique". Leur rapport ajoute que, si les changements technologiques en cours "ne peuvent pas expliquer les problèmes actuels du marché du travail", le problème réside dans le fait "qu'elles apparaissent à un moment où la conjoncture macroéconomique est faible dans les pays avancés". Le risque de la robotisation n'est pas une fin du travail catastrophique mais serait plutôt un accroissement des inégalités (de la captation par le capital). Plus contestable, ils préconisent que les revenus soient liés à la rentabilité de l'entreprise (le retour de la participation?). En tout cas, si l'automatisation a supprimé 140 000 emplois aux USA dans la distribution traditionnelle, elle en aurait créé 400 000 et, en Allemagne où il y a 8 robots pour 1000 salariés, 4 fois plus qu'aux USA, cela n'a pas créé de chômage mais une baisse des salaires... Ceci dit, la robotisation commence tout de même à se généraliser, le Washington Post a confié à une intelligence artificielle, baptisé Heliograf, l'écriture automatique de plus de 800 brèves, couvrant des élections ou actualités sportives, et l'agriculture robotisée sans l'homme du semis aux récoltes pourrait encore détruire des emplois agricoles. Dans ce contexte, après plusieurs autres pays, l'Ecosse étudie la mise en place d'un revenu universel de 150 livres sterling (maximum) par semaine et par personne (soit environ 170 euros) mais qui pourrait se substituer aux aides au logement et aux retraites, ce qui n'est donc pas du tout un progrès alors que, selon le Roosevelt Institute, un revenu universel de 1.000 dollars par mois accélèrerait la croissance de 12,56% sur huit ans.

La grande nouvelle, si elle se vérifie, c'est l'étude britannique qui prétend que le réchauffement est moins fort que prévu il y a 10 ans, et que donc, on pourrait ne pas dépasser les 1,5°C, ce qui est quand même difficile à croire mais il faut le redire, le pire n'est jamais sûr et il faut se fier aux études scientifiques plus qu'à nos émotions. D'autant qu'on devrait se rassurer qu'il n'y aurait pas de bombe méthane à redouter non plus si on ne dépasse pas le réchauffement d'il y a 11 600 ans (ce sont les vaches qui en produisent trop). Il faudra d'autres études pour confirmer tout cela mais la complexité du sujet et des prévisions est une des causes de l'inaction, pas seulement l'aveuglement. Ce n'est donc pas seulement parce que « le monde est peuplé de fous » comme le dit Bruno Latour qu'on ne réagit pas assez et le catastrophisme ou l'exagération ne facilitent pas la mobilisation comme se l'imaginent les écologistes alors que la transition est lancée. Le pire reste tout de même possible et il est utile d'avertir sur les limites de chaleur supportable mais les scénarios catastrophes sont très exagérés ne tenant compte ni d'une réaction politique qui monte avec la température ni des progrès techniques (capture du CO2 notamment). Il est certes difficile de ne pas paniquer quand on étudie les risques extrêmes comme je l'ai fait mais il faut se persuader qu'il n'est pas raisonnable de croire savoir mieux que les spécialistes (par exemple sur le méthane qui me semblait sous-estimé). Il y a de nombreuses façons dont ça peut déraper mais il faut s'en tenir aux prévisions du GIEC qui peut se tromper mais est quand même mieux informé que nous. Il faudrait aussi nuancer la corrélation entre réchauffement et ouragans. Il n'est pas sûr qu'on ait forcément des ouragans de plus en plus puissants car il pourrait tout autant y avoir plus d'ouragans de moindre intensité mais il ne faut pas croire que, même si on limite le réchauffement, on n'aura plus de cyclones destructeurs ! Même si on échappe à des chaleurs extrêmes, on ne sera pas sorti d'affaire pour autant. La vie reste fragile et la raison la plus probable pour laquelle il n'y a pas trace d'extraterrestres serait que sur le très long terme, il y a bien peu de chances qu'on survive à une catastrophe cosmique tout comme à la puissance de nos propres technologies. Ainsi, on s'inquiète, sans doute un peu tard, que des bioterroristes aient accès si facilement à des biotechnologies très dangereuses comme CRISPR (sans parler des prochaines machines à "imprimer" des virus) mais, si le risque est bien réel, il semble impossible que la science ne soit plus publique. En tout cas, il faut se persuader que, ce qui est une anomalie, un véritable miracle, c'est notre durée exceptionnelle dans une banlieue calme de notre galaxie, pas le caractère éphémère de l'existence.

Dans les raisons de ne pas trop désespérer, on a désormais tous les mois de nouvelles façons de transformer le CO2 en carburant et il serait envisageable de stocker le C02 à plus de 3000m sous l'eau où il devient liquide et plus dense que l'eau (mais il risquerait d'acidifier l'océan si on ne l'isole pas de l'eau). Par contre, le passage du diesel à l'essence risque de remettre en cause les objectifs de réduction du CO2 de l'Europe. Certes, les émissions d'oxyde d'azote supérieures des diesels auraient été responsables de plus de 4000 morts supplémentaires mais un nouvel additif oxygéné pourrait améliorer la combustion du diesel et réduire ainsi sa pollution. De toutes façons on va vers le tout électrique. Après des pays européens, la Chine songe à son tour à interdire les voitures à essence ou diesel ainsi que l'Inde. On a d'ailleurs mis au point des moteurs électriques efficaces ne nécessitant pas de terres rares. Il se confirme que la transition énergétique est bien engagée mais, selon l'EIA, la consommation de pétrole continuera de grimper d'ici à 2040 malgré tout. Les énergies renouvelables progresseraient de 2,3% par an entre 2015 et 2040 mais les énergies fossiles représenteront encore 77% de la consommation en 2040 ! Les énergies renouvelables ont pourtant déjà couvert 22,1% de la consommation électrique française au deuxième trimestre et devraient alimenter 70% des foyers en Australie au point que EDF admet que le nucléaire ne sera pas moins cher que les renouvelables. Enfin, on découvre une étonnante "Ecologie intensive", agriculture intensive qui prétend rester dans les limites écologiques...
 

- Sciences

Une théorie audacieuse fait de la gravité un effet de l'effondrement de la fonction d'onde puisque, en physique quantique, les particules ne sont localisées qu'au moment de l'interaction, ce qui est peut-être une piste pour la gravitation quantique. Même si les utilisations en sont pour l'instant limitées, la conception d'un détecteur portable de neutrinos de basse énergie pourrait ouvrir à de nouvelles dimensions. Si Elon Musk prétend toujours aller sur Mars en 2022, c'est plus douteux, de même que son projet de transport par fusées intercontinentales. Plus réaliste, il pourrait y avoir un millier de colons sur la Lune en 2050. Il faut dire aussi qu'il y a des découvertes dont on a du mal à rendre compte, tant cela demanderait d'explications, comme le fait d'avoir des "demi-métaux non métalliques" (dans un matériau semi-métallique le courant est polarisé, seuls les électrons ayant le même spin participent au courant électrique).

On a connu ce mois-ci deux affaires concernant des additifs à des substances actives et prenant les autorités médicales en défaut. Un changement d'excipient du Levothyrox modifiant son absorption a provoqué un mouvement de protestation des malades de la thyroïde, d'abord dénié par le gouvernement comme par le laboratoire, avant d'admettre les différences et rendre à nouveau disponible l'ancienne formule. Une analyse détaillée montrait effectivement que 30% des sujets soumis au nouveau Levothyrox verront la quantité de levothyroxine absorbée utilement par leur organisme varier de plus de 23,7% en plus ou en moins ! L'augmentation des vaccins obligatoires a relancé aussi la méfiance, notamment sur l'aluminium présent afin de déclencher la réaction inflammatoire, méfiance qualifiée de fable par la ministre alors qu'on apprend qu'un étude faisant état d'une sensibilité génétique à l'aluminium (voir aussi Sciences et Avenir) n'a pas été publiée. Il est à peu près certain que l'aluminium est inoffensif pour la plupart mais cela rappelle le cas de Dorine, la femme de Gorz, empoisonnée à vie par un liquide de contraste radio supposé anodin...

Une nouvelle méthode de production de cellules souches induites semble décisive, utilisant des anticorps au lieu d'une modification génétique insérant des gènes. De quoi faciliter grandement leur utilisation. On a vu sinon les dangers que pouvait faire courir l'édition de gènes CRISPR qui pourrait être inoculé de toutes sortes de façons : sous forme de liquide ou pilule contre des infections, sous forme de gel contre le virus du cancer de l'utérus, sous forme d'injection dans l'oreille... Il y avait jusqu'ici trop de modifications génétiques parasites non désirées de l'ADN mais une petite modification de la protéine Cas9 associée semble pouvoir les supprimer - Par ailleurs, une étude prétend que l'ADN viendrait des météorites et devancerait les acides aminés, ce qui renverse les perspectives mais reste à confirmer, comme le reste.

Une autre découverte potentiellement importante, c'est que le vieillissement serait provoqué génétiquement par l'autophagie et ce qu'on appelle la voie mTOR (reliée à la rapamycine et au jeûne) qui relie le noyau aux mitochondries. Il ne faut pas trop extrapoler d'un ver à l'homme mais comprendre ce mécanisme est crucial. Le plus étonnant sans doute, même si on avait déjà évoqué cette possibilité, c'est que la stimulation cérébrale réveille un patient en état végétatif depuis 15 ans ! Le réveil reste limité et transitoire mais c'est déjà beaucoup. On s'avise sinon que la dépression serait différente pour l'homme ou la femme mais il semblerait que la dépression soit une maladie inflammatoire et, en contrepartie, un antidépresseur IMAO-A réduirait la graisse inflammatoire. Le rôle de l'inflammation est déterminant dans de nombreuses pathologies, justifiant les médecines douces plus "holistes" et une meilleure hygiène de vie. En tout cas, la production de macrophages inflammatoires dans notre graisse serait à l'origine du diabète. A noter qu'un patch avec des nanoparticules réduirait de 20 % des bourrelets graisseux ! Sinon, on en attendait beaucoup mais un traitement anti-cancéreux par modification des lymphocytes T (CAR-T) a provoqué la mort d'un patient. Cela ne devrait pas arrêter les expérimentations mais on pourrait aussi utiliser le virus Zika contre le cancer car, s'il cause des dommages neurologiques aux fœtus, il ne tuerait que les cellules cancéreuses en développement (notamment les cellules souches progénitrices), sans s'attaquer aux cellules matures. Ce qui pourrait être le plus utile, cependant, c'est un "stylo" qui détecte des cellules cancéreuses en 10 secondes.
 

- Numérique

L'informatique quantique fait parler d'elle de plus en plus, commençant tout juste à devenir opérationnelle. Avec sa puce de 7 qubits, IBM a réussi la simulation quantique d'une molécule de 3 atomes, ce qui est un grand pas vers la simulation de molécules plus complexes inaccessibles aux calculs, la simulation des processus quantiques étant un des intérêts des ordinateurs quantiques. L'actualité du mois, c'est surtout que désormais le Bitcoin et les "pseudo-cryptomonnaies" sont dans le collimateur des Etats (Chine surtout) qui mettent un terme à leur développement anarchique. Ce n'est pas du tout la fin des monnaies numériques mais bien leur reprise en main par les Etats et les banques centrales (Suède, Chine, Japon, etc.) qui tous étudient soudain leur émission de monnaie numérique utilisant la blockchain (FedCoin) soit pour le paiement de détail, soit pour l'échange entre banques. Même le FMI s'y est mis. Une des craintes de la généralisation de la monnaie numérique, c'est de créer des crises monétaires par l'instantanéité des transferts numériques à la moindre rumeur, provoquant un bank run immédiat sans avoir à faire la queue à la banque. De son côté, la France va permettre la cession de titres financiers par cette technologie alors que l'Illinois projette de délivrer des certificats de naissance par blockchain. Sinon, on a pu voir le premier vol d'un drone-taxi à Dubaï et, malgré les polémiques sur leur fiabilité risquant de repousser les véhicules autonomes de nombreuses années, les USA ont allégé la réglementation sur la voiture autonome :

La Chambre des représentants a déjà voté à l'unanimité une mesure permettant aux constructeurs de lancer la première année jusqu'à 25.000 véhicules sur les routes sans se soucier des normes existantes en matière de sécurité automobile. Ce plafond serait relevé en trois ans à 100.000 véhicules par an.

Pour la Science no 480, les neurones du souvenir

- Comment un souvenir en appelle un autre, p28

Lorsque les souris reliaient les souvenirs des deux cages, de nombreux neurones de l'aire CA1 qui étaient actifs quand les animaux se trouvaient dans la première cage étaient aussi activés quand ils exploraient la seconde. Si l'intervalle entre les deux visites était de cinq heures, les souris formaient deux souvenirs dans un ensemble similaire de neurones. Si on laissait s'écouler une semaine entre les visites des deux cages, les souvenirs activaient deux ensembles de neurones disjoints.

Cette découverte confirmait une prémisse essentielle de l'hypothèse d'allocation de lien : les souvenirs s'associent quand ils sont stockés dans des ensembles de neurones qui se recouvrent au moins en partie. De sorte que si vous réactivez un premier ensemble de neurones codant un premier souvenir, celui-ci stimule l'autre ensemble et facilite le rappel du second souvenir.

Ils en proposent le scénario suivant : le premier événement augmente l'excitabilité d'un groupe de neurones – le lieu de son souvenir – en y augmentant l'activité de CREB. Si le deuxième événement a lieu dans les six heures suivantes, l'activité accrue de CREB favorise l'ancrage du second souvenir dans un groupe de neurones qui recouvre partiellement le premier, ce qui renforce le second souvenir.

Nous avons ensuite décidé d'étudier les liens entre souvenirs chez des souris plus âgées. Comparées aux jeunes, celles-ci produisent moins de protéine CREB dans leur cerveau, y compris dans les neurones de l'aire CA1 de l'hippocampe. Il en résulte une moindre excitabilité, ce qui nous a amenés à prédire que les souris âgées devraient rencontrer des difficultés à lier différents souvenirs.

- Des neurones en plus pour une mémoire bien rangée, p38

Nous avons donc émis l'hypothèse que de nouveaux neurones favoriseraient la séparation des souvenirs en réfrénant l'activité générale du gyrus denté. Lors de leur maturation, les néoneurones semblent interagir préférentiellement avec des neurones inhibiteurs. Lorsque ces cellules inhibitrices sont excitées, elles freinent l'activité d'autres neurones du gyrus denté.

- Pas de bombe méthane ?

L’examen des émissions de méthane pendant le dernier épisode de réchauffement climatique il y a 11 600 ans est plutôt rassurant : il y a eu une augmentation, mais pas une explosion de ce gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Les émissions de méthane géologique semblent être restées constantes, aux alentours de 150 000 tonnes par an, pendant tout le réchauffement du Dryas récent !

Selon les chercheurs, les estimations actuelles exagèrent les émissions naturelles de méthane d'un facteur 3 à 4.

- Un détecteur miniature de neutrinos de basse énergie

Les neutrinos de hautes énergies recherchés dans la plupart des expériences correspondent à une courte longueur d'onde et, comme de petites vagues agitées à la surface de l'eau ne déplacent qu'une feuille ou une brindille, ils n'interagissent qu'avec un seul neutron ou un seul proton. Mais de la même façon qu’une vague lente et ample emporte avec elle le paquet d'algues tout entier, un neutrino de faible énergie « verra » le noyau atomique dans son ensemble comme une seule entité cohérente, ce qui augmente drastiquement les chances d’interactions. Lorsque le nombre de nucléons dans le noyau augmente, le potentiel d’interaction des neutrinos de basse énergie augmente en fonction du carré de ce nombre.

Le neutrino rebondit puis continue son errance dans une direction aléatoire, mais le noyau recule légèrement suite à l’impact. Ce choc projette quelques électrons hors de leurs orbites. Lorsqu'ils redescendent à leur place, ils libèrent l’énergie acquise sous forme de photons. Cette émission de lumière constitue l’avis de passage du neutrino.

Les petits détecteurs pourraient aussi aider l’Agence internationale de l’énergie atomique à surveiller les réacteurs nucléaires et ainsi repérer la production clandestine de combustible pour des bombes atomiques.

Comme les neutrinos traversent la matière, cela pourrait avoir bien d'autres usages (communications à travers la terre ou l'océan ?).

- La sociologie, une science en danger, p54

Ainsi, le 8 juin 2015, le ministre japonais de l'Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie, Hakubun Shimomura, a adressé aux présidents des 86 universités de son pays une lettre les enjoignant d'interrompre l'enseignement des sciences sociales. Que ce soit en Suisse, aux États-Unis ou même en France, le scepticisme qu'inspirent certaines interprétations « sociologiques » s'est beaucoup exprimé.

Par exemple, au soir d'un important scrutin, les commentateurs s'accordent à dire que « les électeurs » ont parlé et que les politiques doivent entendre le message du « corps électoral ». Or dire d'un électorat qu'il a voulu ceci ou cela, c'est le traiter comme un personnage réel, alors qu'il n'a que l'existence logique d'un concept qui ne signifie rien de plus que l'ensemble des personnes susceptibles d'exercer leur droit de vote.

Mais il est fréquent que ces sociologues prennent apparemment ces abstractions pour des réalités, puisqu'ils les mobilisent en leur attribuant des intentions et des pouvoirs dans lesquels ils croient trouver les causes des phénomènes sociaux qu'ils veulent expliquer.

Il est vrai que les « explications » de ce genre viennent d'elles-mêmes à l'esprit. Spontanément, nous n'imaginons pas qu'un fait social puisse émerger d'un grand nombre d'actions et cela sans avoir été voulu par aucun des acteurs ; nous cherchons donc à qui nous pouvons l'imputer. De là vient l'erreur commune (qui est le ressort du complotisme) consistant à personnifier des abstractions et à leur attribuer le pouvoir d'agir selon des fins qu'elles dissimulent, fins qu'une certaine sociologie se targue de savoir mettre en évidence.

Or il se trouve que nombre de phénomènes sociaux objectivement désagréables (un embouteillage par exemple) sont les effets de décisions et d'actions individuelles non coordonnées, et on ne peut les rapporter à des intentions qu'en cédant à l'un des principaux biais du raisonnement humain. Ce « biais d'intentionnalité » a été repéré depuis assez longtemps par les psychologues.

Dans tous les cas de ce genre, la maladroite manipulation de concepts collectifs aboutit à un finalisme qui n'est qu'un autre travers de la « sociologie vulgaire » (la sociologie non scientifique), et dont la naïveté n'est dissimulée que par une rhétorique obscure et pseudoscientifique.

Foucault est attaqué pour avoir mis en cause des entités abstraites - et il prête effectivement le flan à la critique du fait de ne pas mettre le réel en cause, de croire que si l'économie sert de fondation à la démocratie, c'est une question de discours et non pas de puissance matérielle ! Il n'était pas sociologue, cependant. Par contre, à voir des interviews de Pierre Bourdieu, on se rend compte qu'il doit répondre à chaque fois de l'impossibilité de sa position. La sociologie est insupportable, pas seulement au pouvoir, tout le monde la rejette. On ne veut pas le savoir (cela nous renseigne sur notre savoir), préférant l'idéologie. Et pourtant, on ne peut nier ce qu'elle dévoile mais Gérald Bronner, l'auteur de l'article vient de sortir un livre où il reprend les arguments ci-dessus, qui sont pertinents, pour prétendre finalement en bon homme de droite qu'il n'y a pas de déterminisme sociologique !!!

Voir une visualisation de nos biais cognitifs.
 

La Recherche no 528, Big Bang

Ce qu'il y a de fascinant avec la physique, c'est qu'elle permet toutes sortes de spéculations les plus inimaginables mais que des expériences peuvent réduire à néant. On y voit à la fois comme on ignore tout du fondement et comme les plus belles théories peuvent être démenties qu'on abandonne à contre-coeur tant elles semblaient expliquer tout ! Le réel est très différent de nos représentations. La théorie de l'inflation est l'une de ces théories curieuses bien difficiles à croire, mais qui reste pour l'instant compatible avec les données, c'est ce qui fait l'intérêt de ce dossier contradictoire sur l'inflation, témoignant de la recherche en train de se faire.

Un chercheur ne veut pas montrer qu'il a raison, il réfléchit au contraire en permanence sur les moyens de prouver qu'il a tort ! p46

- L'inflation à l'épreuve des données, p42

Avec la théorie de la relativité générale toutes les formes d'énergies son pesantes. Non seulement la densité d'énergie, mais aussi la pression, qui peut donc influencer le champ gravitationnel créé par un objet. De surcroît, si celle-ci est négative, alors L'expansion peut être accélérée. Ainsi, le mécanisme inflationnaire est profondément ancré dans les principes fondamentaux de la relativité générale.

Le plus grand succès des modèles d'inflation est obtenu si on y inclut des considérations de mécanique quantique. Le scénario d'évolution de l'univers primordial permet alors expliquer l'origine des galaxies, ainsi que les anisotropies du fond diffus cosmologique telles qu'elles sont visualisées par le satellite Planck. Toutes les structures observées dans l'Univers – y compris nous-mêmes – ne sont, en quelque sorte, que des fluctuations quantiques du vide, produite juste après le Big Bang et amplifiées par l'inflation. L'inflation explique, de façon particulièrement impressionnante, toutes les données observationnelles dont nous disposons. Mais, et ceci est plus rarement souligné, ce mécanisme est aussi particulièrement remarquable sur le plan théorique, car il allie relativité générale et mécanique quantique, deux théories difficiles à combiner.

- La thérapie génique pour combattre la maladie d'Alzheimer, p75

Peut-être un espoir ? Il faut être prudent mais cette expérience de thérapie génique est prometteuse et valide la théorie impliquant le cholestérol cérébral en excès - qui augmente la production de bêta-amyloïdes ainsi que la phosphorylation des protéines tau qui se détachent alors des microtubules et les fait s'agglutiner. Introduire de nouvelles copies du gène d'une protéine (CYP46A1) permettant d'évacuer le cholestérol cérébral serait efficace, sur les souris du moins...

Sinon, on avait vu que le sommeil aussi augmente l'évacuation et la perte d'odorat serait un des premiers signes de la maladie. Voir plus bas le gène de l'Alzheimer et son lien au cholestérol comme à l'inflammation.

- Ecologie intensive, Michel Griffon

"Faire produire à la nature autant qu'il nous est nécessaire en restant dans son domaine de viabilité", voilà comment l'agronome français Michel Griffon définit "l'écologie intensive", aussi appelée "agriculture écologiquement intensive". Pour faire en sorte que la pression des sociétés ne détruise pas la biosphère, l'auteur propose de s'inspirer des processus naturels en les intensifiant. Cela passera, par exemple, par la stimulation de l'activité biologique des sols en diversifiant les variétés cultivées ou en systématisant le recyclage des débris végétaux.

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- La gravité un effet de l'effondrement de la fonction d'onde ?

La théorie GRW développée à la fin des années 1980 fait l'hypothèse de "flashs" qui seraient des effondrements aléatoires spontanés de la fonction d'onde des systèmes quantiques, comme s'il s'agissait de mesures effectuées

Tilloy a modifié ce modèle pour montrer comment cela pourrait conduire à une théorie de la gravité. Dans son modèle, lorsqu'un flash fait s'effondrer une fonction d'onde et fait qu'une particule est localisée en un seul endroit, cela crée un champ gravitationnel à cet instant. Un système quantique massif avec un grand nombre de particules est soumis à de nombreux flashs, et le résultat est un champ gravitationnel fluctuant. Il s'avère que la moyenne de ces fluctuations donne exactement le champ gravitationnel correspondant à la théorie de la gravité de Newton.

Ce seraient donc les interactions qui font s'effondrer la fonction d'onde qui localisent la matière et seraient à l'origine de la gravitation. C'est très spéculatif mais permet des prédictions expérimentales à vérifier. Cela résoudrait effectivement la contradiction entre une physique quantique délocalisée et une gravitation locale.

- Un second trou noir au coeur de notre galaxie

Le radiotélescope européen Alma a fourni des observations consolidant l'hypothèse de l'existence d'un trou noir intermédiaire de 100.000 masses solaires à seulement 200 années-lumière du trou noir supermassif de notre Galaxie. Celui-ci aurait été au cœur d'une galaxie naine avalée par la Voie lactée.

- Nettoyer les débris spatiaux

Des millions de débris spatiaux entourent notre planète, causant parfois des collisions désastreuses avec d'autres objets en orbite. Des technologies ambitieuses et novatrices voient le jour pour s'en débarrasser.

La Nasa développe actuellement un système d'adhésif surpuissant inspiré des pattes des geckos. Si ce n'est pas sa seule application, l'agence spatiale américaine entend utiliser cette technologie pour attraper les débris. Du côté de l'agence spatiale européenne, dans le cadre du programme Clean Space, c'est plutôt sur une technologie de filet ou de bras robotique que l'accent est mis.

30 microns d'épaisseur, une forme de nappe pour pique-niquer et un coût de lancement minimisé à 5.000 $ chacun. Voilà l'idée - un peu folle - d'Aerospace, une entreprise américaine spécialisée dans l'innovation spatiale. Brane Craft est donc un vaisseau qui ressemble fortement à un tissu et qui serait en mesure d'enrober les débris spatiaux pour, ensuite, les diriger dans l'atmosphère où ils se consumeront. Cela rend Brane Craft éphémère et explique le souhait d'en diminuer le coût au maximum. Chaque vaisseau est composé de feuilles de plastique d'une dizaine de microns sur lesquelles seront imprimés des circuits imprimés et des cellules photovoltaïques. Le carburant est stocké dans l'espace de 15 à 20 microns qui se situe entre les feuilles de plastiques. Grâce à son poids dérisoire de 50 grammes environ, le Brane Craft pourrait bénéficier d'un rapport poids-puissance très élevé. Encore à l'état de projet, Brane Craft est soutenu par la NASA via son programme de soutien à l'innovation.

- Un millier de colons sur la Lune en 2050 ?

Selon les responsables du projet européen Moon Village, des centaines de personnes pourraient peupler notre satellite dans les décennies à venir.

Une première colonie composée de six à dix pionniers – scientifiques, ingénieurs, techniciens – pourrait être installée d'ici 2030. Dix ans plus tard, le "village lunaire" hébergerait une centaine de personnes… et "en 2050 il pourrait y en avoir un millier", prédit ainsi l'astrophysicien ! Elles consommeraient des plantes cultivées sur le sol lunaire, fabriqueraient abris et outils avec du régolithe et des imprimantes 3D, et pratiqueraient des sports "volants" grâce à la faible gravité…

Cela pourrait servir à l'exploitation de l'hélium-3, isotope très rare sur la Terre mais abondant sur notre satellite et qui pourrait être utilisé pour produire de grandes quantités d'énergie. Et les roches volcaniques de type basalte pourraient servir, quant à elles, à construire des satellites déployés à moindre frais depuis la Lune ! Pour rejoindre une orbite terrestre, explique Bernard Foing, il est en effet "40 fois moins coûteux de partir de la Lune que depuis la Terre".

- Elon Musk prétend toujours aller sur Mars en 2022

L'objectif est qu'au moins deux engins-cargo puissent atterrir sur Mars en 2022, avec pour mission principale de trouver la meilleure source d'eau possible. Ces vaisseaux transporteraient les infrastructures suffisantes pour assurer la survie sur Mars, avant que des gens n'y soient convoyés en 2024.

Les vaisseaux de BFR serviraient aussi aux habitants sur Terre en ramenant la durée des trajets entre les principales villes à moins d'une demi-heure, a-t-il prédit. Un Bangkok-Dubaï prendrait 27 minutes tandis que Tokyo serait à 30 minutes de distance de New Delhi.

Il serait très étonnant que ce projet de soit pas retardé de plusieurs années mais l'autre projet de transport intercontinentaux par fusées est inédit bien qu'aussi irréaliste !

- Des intrications macroscopiques ?

On pourrait concevoir des systèmes quantiques avec des interactions à longue portée. « Par exemple, un gaz de molécules peut être polarisé par un champ électrique afin qu'ils interagissent sur de longues distances ».

- Bientôt un ordinateur quantique en silicium de grande taille

Cela semble décisif pour avoir des ordinateurs quantiques opérationnels de grande taille et moins chers car cette nouvelle façon de concevoir un ordinateur quantique en liant le spin de l'électron au spin de l'atome permettrait de fabriquer des puces en silicium (un million de qubits par millimètre carré) et de manipuler les qubits électriquement (à une température proche du zéro absolu). Reste à le démontrer et à construire un prototype.

- Amplifier de 100% le signal de spin

L'équipe a démontré qu'elle pouvait réaliser l'injection et la détection d'électrons de spin dans le graphène de façon plus efficace grâce à l'utilisation d'un sandwich de matériaux. Il comprend en son cœur une couche de graphène épaisse d'un atome appliquée sur une couche isolante de nitrure de bore, qui repose elle-même sur un semi-conducteur de silicium. Au-dessus du graphène, ils ont appliqué une très fine couche de nitrure de bore de quelques atomes d'épaisseur, pour protéger les électrons se trouvant dans le graphène.

"Le graphène est un très bon matériau pour le transport des spins, mais il ne permet pas de les manipuler", explique le professeur. "Pour injecter des spins dans le graphène, il faut les envoyer à partir d'un matériau ferromagnétique et les faire passer à travers un isolant au nitrure de bore en utilisant l'effet tunnel. Nous avons déterminé que l'utilisation d'un couche de nitrure de bore de deux atomes d'épaisseur se traduisait par une très forte polarisation de spin pouvant atteindre 70 pour cent, soit 10 fois ce qu'on obtient habituellement." Avec la multiplication par dix observée de la détection du spin, le signal est au final amplifié d'un facteur 100.

- Transformer la lumière en son pour ralentir et traiter les données

Le retard permet aux données d'être brièvement stockées et gérées à l'intérieur de la puce pour le traitement, la récupération et la transmission ultérieure sous forme d'ondes lumineuses. La lumière est un bon support de l'information pour prendre des données sur de longues distances entre continents au moyen de câbles à fibres optiques.

Cependant, la vitesse devient problématique lorsque l'information est en cours de traitement dans les ordinateurs ou les systèmes de télécommunication.

Climat

climat, énergies, écologie

- Transformer le CO2 en carburant

Un catalyseur à base de nanobilles de cuivre permettrait, à lui seul, de gagner 30 % en efficacité énergétique. Étroitement disposées, ces nanoparticules de cuivre (7 nanomètres de diamètre) forment, dès le début de la réaction, des structures cubiques un peu plus grandes (10 à 40 nanomètres). Et il semblerait que ce soit ce changement de structure du catalyseur qui facilite la transformation du CO₂ en éthylène, en éthanol et en propanol.

Autre développement proposé : une cathode bimétallique (cuivre-argent) structurée en forme de nanocorail et une anode en nanotubes d'iridium. La présence d'argent participerait à la réduction du CO2 en monoxyde de carbone. La présence de cuivre provoquerait la formation d'éthylène et d'éthanol notamment. Le tout diviserait l'apport énergétique nécessaire à la réduction électrochimique par deux.

- Un moteur à évaporation avec des spores de bactéries !

C'est une des études les plus étonnantes du mois, sans doute peu opérationnelle mais qui pourrait avoir quand même des applications.

Une étude de 2015 avait déjà décrit un tel moteur à évaporation basé sur des spores de Bacillus subtilis spores collées sur des languettes. Lorsque le dispositif est placé au-dessus de l' eau, les spores absorbent l'humidité de l' évaporation naturelle et grossissent, ouvrant l'obturateur, ce qui permet à l'humidité de s'échapper. Puis, les spores sèchent et se contractent, fermant l'obturateur et permettant à l'humidité de l'air de s'accumuler et recommencer le processus. Lorsque l'appareil est connecté à un générateur, ce mouvement oscillant génère une petite quantité d'énergie.

« Les moteurs à évaporation » pourraient produire de l' énergie à partir de spores bactériennes qui se dilatent ou se contractent en absorbant ou libérant l'humidité de l' air. Ce type d'appareils sur des lacs aurait le potentiel de fournir plus de 325 gigawatts d'électricité !

- Des panneaux solaires pour la climatisation

Ces nouveaux refroidisseurs d'eau sont des panneaux au sommet d'un toit qui sont faits de trois éléments. Le premier est une couche de plastique surmontée d'une couche d'argent qui reflète la lumière du soleil, empêchant le panneau de chauffer au soleil d'été. Une couche de matière plastique se trouve au-dessus du second composant, un tube de cuivre qui serpente. L'eau est acheminée à travers le tube, où il apporte la chaleur à la matière plastique. Cette chaleur est ensuite irradiée par la matière plastique à une longueur d'onde dans la région du spectre infrarouge qui n'est pas absorbée par l'atmosphère et se dissipe dans l'espace. Enfin, le panneau est enserré dans un boîtier en matière plastique thermiquement isolant qui assure que la quasi-totalité de la chaleur rayonnée provient de l'eau chaude et non de l'air ambiant.

Cette configuration a refroidi l'eau jusqu'à 5°C en dessous de la température ambiante pendant les 3 jours d'essais, ce qui abaisserait le besoin d'électricité pour la climatisation de 21% en plein été.

Voir aussi Technology Review.

- Des nanocondensateurs plus performants

Le résultat se présente sous la forme de cellules d'une dizaine de micromètres carrés, dont les électrodes ne sont plus séparées que de quelques centaines de nanomètres. Outre leur taille réduite, ils affichent de bien meilleures caractéristiques que les supercondensateurs classiques, en particulier au niveau des densités d'énergie et de puissance.

Grâce à la réduction extrême de la distance séparant les deux électrodes et pour des raisons cinétiques, ces composants possèdent une tension beaucoup plus élevée que celle des systèmes de grande taille. Ils peuvent en outre alterner très rapidement leurs cycles de charge et de décharge.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- L'ADN viendrait des météorites et devancerait les acides aminés

Les composés organiques, appelés nitriles d'acides, qui sont les précurseurs moléculaires des acides aminés, auraient été capables d'utiliser des molécules présentes dans la glace interstellaire pour déclencher la formation de 2-désoxy-D-ribose, squelette de l'ADN.

On a supposé longtemps que les acides aminés étaient présents sur Terre avant l'ADN, et étaient responsables de la formation de l'un des éléments constitutifs de l'ADN, mais cette nouvelle recherche, remet en cause cette théorie.

Les aminonitriles auraient pu en effet être les catalyseurs pour combiner les molécules interstellaires en formaldéhyde, acétaldéhyde et glycolaldéhyde.

"Nous avons démontré que les constituants interstellaires (formaldéhyde, acétaldéhyde et glycolaldéhyde) peuvent être convertis en hydrates de carbone biologiquement pertinents - les ingrédients pour la vie".

- Le bore sur Mars aurait favorisé la formation d'ARN

Le bore se trouvait dans des veines minérales de sulfate de calcium. Tout porte à croire qu'il s'y serait accumulé suite à un processus d'évaporation il y a plusieurs millions d'années, “ce qui signifie que du bore était manifestement présent dans les eaux souterraines de Mars”.

Or la présence de bore implique des conditions encore plus propices à l’apparition de la vie ! Sur Terre, cet élément joue en effet un rôle essentiel dans la formation des macromolécules biologiques, l’acide ribonucléique (ARN) en particulier. Car la forme soluble et ionisée du bore (ions borates) stabilise en milieu aqueux des sucres tels le ribose, qui peuvent alors s’associer avec d’autres composés organiques (comme des groupes phosphate) pour constituer ces macromolécules qu’on trouve chez presque tous les organismes vivants.

- Les gènes Hox désinhibent la transcription de gènes

Mécanisme de la levée de la pause transcriptionnnelle. Un gène (violet) contrôlé par le facteur de pause M1BP est représenté. Le recrutement de M1BP au niveau du promoteur du gène (gris) conduit au recrutement de l'ARN Polymérase II, qui est mise en mode pause par les répresseurs transcriptionnels du groupe Polycomb (PcG). Le gène n'est pas (ou peu) transcrit. En présence des protéines Hox, leur recrutement par M1BP au promoteur conduit au relargage des protéines PcG: l'ARN Polymérase II est libérée de son état de pause, le gène est transcrit.

Des travaux récents chez les métazoaires montrent que la machinerie transcriptionnelle reste, pour une majorité de gènes, bloquée peu après le promoteur. Ainsi une seconde étape, la levée de la pause transcriptionnelle, apparaît comme clé dans le contrôle de l'expression génique.

C'est une nouvelle confirmation que le mécanisme principal du vivant, de sa réaction et de sa complexification (ou régulation), consiste dans l'inhibition d'un processus et sa désinhibition en fonction de la nécessité (il peut y avoir une variété de désinhibiteurs), équivalent à une instruction "if...then".

- Les cellules stromales contrôlent la différenciation des cellules souches

Les cellules stromales sécrètent des vésicules extracellulaires qui sont spécifiquement capturées par les cellules souches hématopoïétiques (CSH) et dont le contenu régule leurs propriétés.

Les deux types de cellules stromales (supportrices et non supportrices) produisent des vésicules extracellulaires (VE). De façon importante, les CSH capturent, selon un mécanisme encore inconnu, uniquement les VE sécrétées par les cellules stromales supportrices à la fois ex vivo et in vivo. Des approches de séquençage à haut débit couplées à des analyses bioinformatiques montrent que les VE capturées par les CSH contiennent une signature moléculaire d'une grande complexité, incluant des ARN longs et courts, différente de la signature moléculaire de la cellule d'origine. Enfin, la combinaison de tests biologiques appropriés et l'analyse du transcriptome des CSH exposées ou non aux VE, montre que celles-ci régulent le potentiel des CSH (vraisemblablement en les protégeant de la mort cellulaire programmée) et influencent largement leur profil d'expression génétique.

Les cellules stromales sont des cellules qu'on trouve surtout dans les tissus graisseux et qui ont la capacité de se différencier en de nombreux types cellulaires comme les cellules-souches mais constituent en fait un tissu de soutien qui permet la multiplication des CSH et leur différenciation. Une perturbation de cet environnement pourrait être à l'origine du diabète de type 2 (voir plus bas).

- Des échanges entre cellules par réseaux de nanotubes

Ces nanotubes semblent transporter non seulement des signaux moléculaires, mais aussi des particules virales, des prions ou même des mitochondries.

Les cellules échangent en permanence des substances, y compris de l'information génétique. « Cela remet en cause notre définition d'une cellule ».

- Manipuler des cellules avec des nanoaimants

Grâce à l'incorporation de nanoparticules magnétiques dans les cellules on peut agréger des cellules sans matrice de soutien externe, uniquement avec l'aide d'aimants. De cette manière, le tissu formé par les cellules peut être déformé à loisir.

Pour tester leur dispositif, les chercheurs ont utilisé des cellules souches embryonnaires. Ils ont commencé par montrer que l'incorporation de nanoparticules n'avait d'impact ni sur le fonctionnement de la cellule souche, ni sur ses capacités de différenciation. De manière remarquable, elles se sont différenciées en précurseurs de cellules cardiaques lorsque la stimulation leur imposait des "battements magnétiques" mimant la contraction du cœur. Ce résultat montre ainsi le rôle que peuvent avoir des facteurs purement mécaniques dans la différenciation cellulaire.

- L'étonnante découverte de « l'arbre-mère »

Les arbres des forêts échangent des molécules par le réseau fongique associé à leurs racines.

Cela leur permet de se transmettre de la nourriture et de l'information.

L'observation et l'expérience ont aussi montré que ces échanges sont majoritairement dirigés vers les individus les plus jeunes.

Les champignons unifient la forêt, un peu comme nos mitochondries unifient le corps. On parle d'arbre-mère nourrissant les petits arbres mais ne serait-ce pas plutôt le réseau fongique qui répartit les ressources et prend aux forts pour aider les faibles ?

- Reconstitution d'un trilobite

Les trilobites sont des arthropodes qui ont évolué avec succès durant le Paléozoïque (- 541 à - 252,2 millions d'années) en formant un groupe avec une grande diversité qui rassemble plus de 18.000 espèces. C'est le cas d'Agnostus pisiformis, une petite espèce de trilobite dont les adultes mesuraient au plus un centimètre de diamètre et qui a prospéré il y a 500 millions d'années.

- Plusieurs poissons ont évolué vers la vie terrestre

Le fossile appartient à une nouvelle espèce de poisson à nageoires, nommé Hongyu chowi. Il faisait environ 1,5 mètre de long et vécut il y a 370 à 360 millions d'années.

A certains égards, H. Chowi ressemble à un ancien poisson prédateur appelé Rhizodonts. On pense qu'ils se sont séparés des poissons à nageoires avant d'évoluer vers des animaux terrestres à quatre pattes.

Mais H. chowi a des aspects qui ressemblent étonnamment à ceux observés chez les premiers animaux à quatre pattes et leurs parents les plus proches: un groupe éteint appelé elpistostégides.

La première possibilité est que H. chowi soitt une sorte de rhizodont qui a évolué de manière indépendante vers un animal à quatre pattes.

Alternativement, les rhizodonts peuvent être plus étroitement liés aux animaux à quatre pattes et aux elpistostégides que l'on pensait. Mais cela impliquerait également une certaine évolution indépendante de caractéristiques similaires, parce que les rhizodonts seraient alors placés entre deux groupes qui ont de nombreuses fonctionnalités communes: les deux groupes auraient dû évoluer de manière indépendante.

La recherche confirme un soupçon antérieur selon lequel il y aurait eu évolution indépendante ou parallèle entre les rhizodonts, les elpistostégides et les premiers animaux à quatre pattes.

- Le plésiosaure qui se nourrissait comme une baleine

Les plésiosaures étaient des reptiles marins qui vivaient dans les mers et les océans du Jurassique et du Crétacé. A la même époque, les dinosaures occupaient la plupart des niches écologiques sur la terre ferme. Les deux groupes se sont éteints en même temps, il y a environ 65 millions d'années. Depuis lors, aucune créature semblable aux plésiosaures n'a existé et les paléontologues étudient toujours ces animaux avec intérêt et notamment la façon dont ils nageaient. La plupart d'entre eux étaient dotés d'un (très) long cou, de quatre membres-nageoires et d'une mâchoire munie de dents robustes et coniques.

Mais ce n'est pas le cas de Morturneria seymourensis dont les dents sont longues, minces et orientées vers l'extérieur comme le montre la reconstitution que les chercheurs ont réalisée. Une mâchoire pas du tout adaptée à la capture et à l'ingestion des grosses proies qui constituent la nourriture des autres plésiosaures. Pour eux, Mortumeria devait avoir un mode d'alimentation bien particulier : par filtration, comme chez les baleines à fanons.

L'animal devait ingérer de grandes quantité d'eau contenant du Krill (des sortes de minuscules crevettes), des petits poissons ou des coquillages. Puis rejeter l'eau à travers ses dents qui retenaient la nourriture qu'il lui suffisait ensuite d'ingurgiter.

- Les échouages de cétacés dus aux tempêtes solaires ?

Les tempêtes solaires engendrent de belles aurores polaires mais aussi des anomalies magnétiques temporaires. Or, insistent les auteurs, les dimensions de ces anomalies sont du même ordre de grandeur - 50 à 100 kilomètres - que celles dues aux structures géologiques formant l'océan et leurs amplitudes sont voisines aussi. En un point donné, elles correspondent à un décalage apparent en latitude qui peut atteindre 460 km. Comme elles durent environ une journée (un délai durant lequel les cachalots parcourent en moyenne 100 km), ces anomalies magnétiques peuvent être une cause d'erreurs de navigation.

- Des abris collectifs construits par des pieuvres

Une équipe internationale de chercheurs a découvert une citée sous-marine construite par des pieuvres [octopus en anglais], alors qu'ils exploraient la baie de Jervis, au large des côtes est de l'Australie.

Octlantis, que les biologistes marins américains, australiens et canadiens ont filmé une dizaine d'heures, a abrité jusqu'à 15 céphalopodes. Située entre 10 et 15 mètres sous la mer, mesurant 18 mètres de long sur 4 de large, elle possède des murs et même des tanières sous-marines érigés avec du sable et des coquillages.

Autre surprise, les pieuvres d'Octlantis vivent réellement ensemble. Elles se regroupent, communiquent, et se battent pour chasser d'autres pieuvres tentant de s'emparer de leur habitat ou pour expulser celles qui ne sont plus les bienvenues.

- Des araignées qui se laissent dévorer par les petits

En fait, il s'agit même d'araignées vierges qui s'offrent en pâture aux petits d'une de leurs soeurs ayant le même génome.

S. dumicola sont des araignées sociales qui vivent dans de grands nids communs. Des centaines coopèrent pour capturer les proies, défendre le nid et prendre soin des jeunes.

Des araignées non fécondées soignent les œufs de ses soeurs et régurgite de la nourriture pour les nouveau-nés pour finir par s'offrir en plat principal pour les petites araignées.

"Les petites araignées littéralement commencent à dévorer la femelle alors qu'elle vit encore". Elles lui injectent des enzymes pour dissoudre ses entrailles et aspirent ensuite les liquides semi-digérés, ne laissant que la coquille extérieure. "Mais il n'y a pas d'agression apparente. On dirait presque que les femelles invitent les petits à se nourrir d'elles".

- Des marsupiaux géants migrateurs disparus il y a 40 000 ans

Diprotodon optatum était un herbivore migrateur qui a disparu comme tous les grands animaux peu de temps après l'arrivée des humains...

- L'ancêtre des primates faisait des sauts acrobatiques

fossile découvert en France suggère que le premier primat pourrait être un animal bizarre semblable à un singe capable de sauter acrobatique.

Les primats apparaissent pour la première fois dans l'enregistrement fossile il y a environ 57 millions d'années. Ils se sont rapidement divisés en deux groupes: les primates à « nez humide » qui incluent maintenant les lémuriens et les primates «à nez sec » représentés par les tarsiers, les singes, les singes et les humains.

Mais un os de fossile de 52 millions d'années trouvé près de Marseille, en France, met en doute cette idée. Boyer et ses collègues, qui ont analysé le fossile, disent qu'il appartenait à un primate nommé Donrussellia provincialis qui n'était connu que par les dents fossiles.

Boyer croit que D. provincialis est le primate le plus primitif des nez humide jusqu'à présent découvert. De plus, la forme et la taille de l'os de la cheville suggèrent que D. Provincialis était un adepte des sauts en l'air.

C'est important, car les découvertes récentes suggèrent que les primates primitifs au nez sec ont également été bons sauteurs. Archicebus Achille, décrit en 2013, avait un long membre arrière et des jambes courtes, qui sont caractéristiques d'un animal sauteur.

"Donrussellia et Archicebus sont aux côtés opposés de l'arbre. Donc, il semble que les comportements de saut acrobatique étaient importants au début de l'évolution des primates".

- La croissance de Néandertal aussi lente que celle de Sapiens ?

Un squelette daté de 49.000 ans d'enfant néandertalien de 7-8 ans trouvé en Espagne suggère que la croissance de Néandertal était assez proche de celle de l'Homme moderne. Pourtant, des travaux précédents suggéraient que Néandertal grandissait plus vite, atteignant l'âge adulte plus tôt.

Son cerveau n'avait pas encore la taille adulte, ce qui fait supposer une importance semblable à nous de l'éducation mais un seul squelette ne permet pas de réfuter les anciennes études.

- Un village de la côte ouest du canada daté de -14 000 ans

C'est une découverte extraordinaire à plus d'un titre, d'abord à cause de la datation aussi ancienne que les premiers villages du Proche-Orient (mais Alain Testart avait déjà montré, p200, que des chasseurs-cueilleurs - ou plutôt pécheurs - sédentaires existaient bien avant le néolithique sur les côtes, pratiquant le stockage de poissons), ensuite parce que cela corrobore les récits traditionnels qu'il faut donc prendre au sérieux (pas forcément à la lettre), enfin parce que cela confirme un peuplement plus ancien de l'Amérique que ce qu'on croyait il y a quelques années encore.

Les Heiltsuks - une population indigène de Colombie-Britannique (au nord de Vancouver) - se sont transmises les histoires orales de leurs origines. D'après celles-ci, leurs ancêtres avaient fui vers une zone côtière du Canada qui n'a jamais gelée durant la dernière période glaciaire.

Ils ont découvert plusieurs artéfacts de ce qui serait un vieux village, dont des outils taillés en bois et des morceaux de charbon, dans une fine couche du sol, le paléosol. Après datation au carbone, il s’avère que ces morceaux de charbon sont vieux d’environ 14 000 ans, soit plusieurs milliers d’années avant que les Égyptiens n’érigent leurs pyramides. Ces artéfacts font partie des plus vieux jamais découverts en Amérique du Nord.

L’Université de Victoria croit que ces populations étaient des chasseurs de mammifères marins, qu’ils auraient voyagé par bateau.

Ils devaient sans doute aussi se nourrir de saumons (fumés) puisque si les Heiltsuks sont bien des navigateurs, ils disent eux-mêmes qu'ils sont le peuple du saumon !

- Chez les souris mâles les neurones sexuels sont liés à l'agression

Lorsque les neurones d'une zone de l’hypothalamus ont été bloqués, les souris ne s'accouplaient pas et ne montraient aucune attitude agressive, mais ces deux comportements se déclenchaient lorsque ces même neurones étaient stimulés.

Par contre, ils ont montré que les neurones qui contrôlent ces comportements sont séparés chez les souris femelles.

Bien sûr, des féministes prétendent que ce n'est pas pareil pour les hommes et qu'il n'y a pas de différence entre mâle et femelle, niant l'évidence de l'éthologie animale mais ce refus des faits et de la sexuation biologique est une impasse. Il y a certes de quoi être révolté des violences faites aux femmes mais il y a bien des facteurs biologiques, hélas, qui les favorisent, ce n'est pas seulement culturel ni patriarcal mais très majoritaire dans le règne animal bien que les mâles soient surtout agressifs entre eux. Les humains ne sont pas des anges et leur domestication, leur civilisation, leur moralisation est un long processus qui reste imparfait même s'il progresse, notamment en condamnant les violences faites aux femmes, ce qui est assez nouveau.

A part ça, comme nous, quand ils dorment les rats revivent les frayeurs de la journée.
 

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Un brin d'ADN, le plus petit robot pour délivrer des substances

Dans le test ci-dessus, le robot passe d'un brin d'ADN à un autre jusqu'à trouver celui correspondant.

Les objets collectés et le point de livraison sont préprogrammés par la composition du robot-ADN qui l'oblige à se lier à des substances particulières ou des récepteurs spécifiques. Bien que le chemin pris soit aléatoire, la destination finale est donc prévisible.

Dans les expériences, le robot-ADN a récupéré avec succès six colorants fluorescents - trois jaune et trois roses - et les a déplacés vers leur destinations.

- Le vieillissement provoqué génétiquement par l'autophagie

Il est important de comprendre que le vieillissement n'est pas une simple usure, conséquence de l'entropie naturelle, mais qu'il est finement réglé par l'évolution selon les espèces afin d'optimiser les chances de survie des descendants. Le mécanisme invoqué ici, la pléiotropie antagoniste, me semble ne pas assez tenir compte de l'environnement et des ressources disponibles qui sont un facteur déterminant de la survie à long terme. La vitesse de l'évolution est aussi déterminé par la longévité des organismes. En tout cas, des expériences avec un ver montrent qu'une bonne part du vieillissement viendrait d'un dérèglement de l'autophagie dû à quelques gènes et que bloquer l'autophagie augmente significativement (de 50%) l'espérance de vie - cela semble malgré tout contradictoire avec le fait que la rapamycine allonge la vie, inactivant la protéine mTOR (mammalian target of rapamycin) qui inhibe l’autophagie et donc la produisant ?

Si une mutation génétique a pour résultat plus de descendants mais raccourcit la vie après la reproduction, elle sera sélectionnée et le processus de vieillissement intégré dans notre ADN. Bien que cette théorie avait été prouvée mathématiquement et ses implications démontrées dans le monde réel, la preuve génétique manquait.

« Nous avons trouvé une série de gènes impliqués dans la régulation de l'autophagie qui accélèrent le processus de vieillissement. »

Inactiver l'autophagie des neurones de vers âgés a non seulement prolongé la vie des vers mais améliorait la santé globale des vers de façon spectaculaire.

- La voie mTOR synthétise les protéines des mitochondries

Cette voie impliquée dans les stratégies anti-vieillissement (jeûne, rapamycine) ciblerait en fait les mitochondries et préviendrait la mort des cellules lorsque celles-ci manquent de nutriments.

- La stimulation cérébrale réveille un patient en état végétatif depuis 15 ans

On a implanté une double électrode de stimulation sur le nerf vague d'Eric, au niveau du cou. Un générateur programmable a également été inséré sous la peau. Une stimulation régulière de 30 secondes toutes les cinq minutes (jusqu'à 1,5 milliampère) s'est déroulée pendant un mois.

Résultat : au bout d'un mois de stimulation du nerf vague, les médecins ont constaté que l'attention d'Eric, ses mouvements et l'activité cérébrale s'étaient améliorés ! L'homme a ainsi pu répondre à des ordres (suivre des yeux un objet, tourner la tête), ce qu'il ne faisait pas auparavant.

Cela signifie que « la conscience demeure sévèrement altérée. Toutefois, contrairement à l'état végétatif, il existe des signes comportementaux minimums mais confirmés de la conscience de soi et de son environnement ».

Voir aussi Futura-Sciences.

- Pour compenser ses déficits le cerveau âgé utilise ses deux hémisphères

En appliquant à des personnes âgées en bonne santé une stimulation magnétique transcrânienne (TMS) réduisant l'activité d'une zone impliquée dans la mémoire dans l'hémisphère gauche, il a été constaté une communication accrue avec la même région dans l'hémisphère droit, ce qui suggère que l'hémisphère droit compensait afin d'aider à la tâche.

En revanche, lorsque le même site préfrontal était excité au contraire, la communication était augmentée dans le réseau local de l'hémisphère gauche. Cela suggère que la communication entre les hémisphères est un processus délibéré qui se produit en fonction des besoins.

Ces résultats suggèrent que plus bilatéralité dans le cortex préfrontal pourrait être le résultat du vieillissement du cerveau adapter aux dommages endurées au cours de la durée de vie, dans un effort pour maintenir la fonction normale

- Le gène de prédisposition à l'Alzheimer

Il est intéressant que la variante génétique favorisant l'Alzheimer (APOE4) en produit tous les symptômes, l'excès de cholestérol, l'accumulation de bêta-amyloïdes, l'enchevêtrement des protéines tau et l'inflammation du cerveau.

Les porteurs d'APOE4 porteurs présentent des plaques de bêta-amyloïdes mais qui ne sont pas suffisants pour provoquer la maladie. Les enchevêtrements d'une autre protéine appelée tau sont également nécessaires. Une fois que les enchevêtrements tau s'accumulent, les cellules du cerveau commencent à mourir et les gens développent la démence. Or ces expériences montrent qu'il y a un lien entre APOE4 et les enchevêtrements tau.

APOE4 semble également aggraver la maladie d'Alzheimer en provoquant l'inflammation. APOE4 a provoqué des réponses inflammatoires dans les astrocytes et la microglie, conduisant ces cellules à tuer les neurones. Une telle inflammation aggrave donc la dégénérescence du cerveau.

Tout traitement qui diminue ou élimine APOE4 devra être limité au cerveau car cette protéine est nécessaire dans le reste du corps pour maintenir le taux de cholestérol. « Vous ne voulez pas donner à une personne une maladie cardiaque pour guérir la maladie d'Alzheimer. »

Voir plus haut un traitement génique qui semble efficace et valide la théorie.

- La mobilité des récepteurs indispensable à la plasticité cérébrale

- Des antidépresseurs tricycliques contre le Parkinson

Le traitement du Parkinson par levodopa est très efficace au début pour restaurer les niveaux de dopamine mais son temps d'action est limité et s'épuise au bout de quelques années. Le plus tard on commence à en prendre mieux cela vaut. Il semblerait que des antidépresseurs tricycliques (nortriptyline), moins utilisés de nos jours, soient assez efficaces pour retarder les symptômes en réduisant les protéines pathogènes alpha-synucléines. Ce serait parce que leur déploiement est accéléré qu'elles ne s'agglutinent plus.

- La dépression différente pour l'homme ou la femme

À peine 5 à 10% des gènes étudiés par les chercheurs sont affectés de la même façon dans le cerveau des femmes et des hommes souffrant de dépression majeure.

On savait déjà que la dépression majeure se manifestait de façon différente chez les hommes et les femmes. Ainsi, chez ces dernières, la prévalence de ce trouble de santé mentale est jusqu'à trois fois plus élevée et ses symptômes se manifestent de façon exacerbée.

La comparaison entre les cerveaux des malades et ceux des sujets sains confirme que la dépression induit des changements importants dans la transcription des gènes du cerveau, aussi bien chez l'homme que chez la femme. La surprise est venue de l'ampleur des différences observées entre hommes et femmes atteints de dépression. "À peine 5 à 10% des gènes que nous avons étudiés sont affectés de la même façon chez les sujets des deux sexes, résume le professeur Labonté. C'est la même maladie, mais, selon le sexe, elle altère des mécanismes différents dans le cerveau. Nous sommes arrivés à des conclusions similaires en étudiant l'expression des gènes dans le cerveau de souris utilisées comme modèles de la dépression majeure."

On peut mettre en cause encore une fois la taille de l'échantillon mais c'est au moins un axe de recherche pour mieux adapter les traitements. Par ailleurs, les carences en vitamine B12 et autres minéraux multiplierait par 2 le risque de dépression pour les végétariens. On peut s'étonner que la kétamine dont l'efficacité a été prouvée plus efficace, et plus rapidement, que les antidépresseurs n'est pas donnée comme traitement pour soulager ces souffrances mais il y a aussi la piste inflammatoire ci-dessous.

- La dépression une maladie inflammatoire ?

On ne peut pas dire que ce soit une découverte mais, comme pour les maladies cardiaques, on a mis bien longtemps avant de prendre au sérieux ce "tueur silencieux" qu'est l'inflammation. Le lien entre maladie, réaction inflammatoire et dépression était bien connu mais le dogme d'une déconnexion du cerveau et du reste du corps par la barrière hémato-encéphalique a empêché d'en tenir compte. Il se pourrait donc que la réduction de l'inflammation devienne la principal objectif de la médecine, rejoignant d'ailleurs par là les médecines traditionnelles, ce qu'on appelle les traitements holistes si décriées par la médecine scientifique. Reste que les anti-inflammatoires ne sont pas si faciles à manipuler, pouvant rendre plus sensibles aux infections. La stimulation électrique du cerveau pourrait être une solution, réduisant la production de "facteur de nécrose tumorale" (TNT), une cytokine impliquée dans l'inflammation et dont les effets sont délétères.

- Un antidépresseur IMAO-A contre la graisse inflammatoire

On avait vu que la dépression était liée à l'inflammation, on commence à comprendre pourquoi.

Les macrophages du tissu adipeux de vieilles souris exprimeraient plus des gènes qui entravent les neurotransmetteurs (catécholamines).

Les gènes le font en activant une enzyme qui supprime ces neurotransmetteurs, bloquant ainsi les signaux indiquant au corps qu'il y aurait du gras disponible à brûler pour produire de l'énergie.

L'enzyme étant la MAO (monoamine oxydase), un inhibiteur de la MAO A, utilisé comme antidépresseur a réduit rapidement la mauvaise graisse responsable du diabète de type 2.

- Les macrophages inflammatoires dans notre graisse à l'origine du diabète

Le Tissu Adipeux blanc (TA) est considéré aujourd'hui comme un organe aux fonctions physiologiques complexes, impliqué dans le contrôle de différents processus physiologiques, dont le métabolisme, mais également la réponse immunitaire et l'inflammation. Ce lien entre le TA et l'immunité est dû à la présence dans ce tissu d'une population de cellules immunitaires, de nature anti-inflammatoire dans des conditions physiologiques. En revanche, au cours du développement d'un syndrome métabolique, on observe un dysfonctionnement du système immunitaire conduisant à une accumulation dans le TA de cellules pro-inflammatoires, qui précède le développement de l'insulino-résistance. Les cellules immunitaires du tissu adipeux proviennent en partie de la circulation sanguine mais également d'une production locale au sein du TA, qui repose sur la présence dans ce tissu, d'une population importante de cellules souches hématopoïétiques (CSH) qui se différencient massivement en macrophages pro-inflammatoires chez une souris soumise à un régime diabétogène.

Voir plus haut le rôle des cellules stromales. A noter que les macrophages permettraient la régénération des organes.

- Un patch avec des nanoparticules réduit de 20 % des bourrelets graisseux

Le dispositif repose sur un astucieux patch constitué de minuscules seringues qui injectent des nanoparticules de 250 nanomètres de diamètre. Celles-ci permettent d'infuser sans douleur au niveau de la peau une substance active (ici un antidiabétique) qui s'élimine ensuite progressivement. Leur but est de transformer la graisse blanche (celle qui stocke les cellules graisseuses) en graisse brune (celle qui dégrade les graisses).

Les premiers résultats montrent une réduction des bourrelets de 20 % du côté du patch actif, tout comme celle du taux de sucre dans le sang.

- Ce "stylo" détecte des cellules cancéreuses en 10 secondes

Des scientifiques ont mis au point une petite sonde manuelle de la taille d'un stylo capable de détecter des cellules cancéreuses dans des tissus en dix secondes, permettant aux chirurgiens de savoir en temps réel s'ils ont bien enlevé la totalité de la tumeur.

L'instrument permet d'extraire en douceur des molécules d'eau contenues dans les tissus en pompant un volume infime de 10 microlitres, soit environ un cinquième d'une simple goutte.

Ces molécules sont acheminées par un tube souple vers un spectromètre qui calcule les différentes masses moléculaires dans l'échantillon et détermine la présence de cellules cancéreuses.

- Un antidouleur produit dans les mélanomes

Des cellules cancéreuses produiraient un "analgésique puissant" inhibant fortement la douleur aiguë et chronique chez la souris atteinte de mélanome. Il s'agit de la molécule appelée PD-L1, un inhibiteur immunitaire jusque-là connu pour aider les cellules cancéreuses à échapper à la surveillance du système immunitaire de l'organisme hôte.

La réaction inflammatoire était annihilée par la molécule PD-L1. Or, l'inflammation engendre notamment l'activation du système immunitaire tout en provoquant généralement une douleur.

- Deux patients guéris par phagothérapie

Deux patients qui souffraient d'infections ostéo-articulaires ont été guéris grâce à des virus tueurs de bactéries : les bactériophages.

Les virus les plus appropriés on été sélectionnés en les testant sur les bactéries des patients Les phages ont ensuite été appliqués sur le site de l'infection.

On a par ailleurs trouvé chez certains phages un système anti-CRISPR-Cas, désactivant ce qui est à l'origine le système de défense des bactéries contre les virus.

- Le sperme peut transmettre des virus

Il y a sinon une piste pour la contraception masculine en bloquant une protéine indispensable aux spermatozoïdes.

- Des robots dentistes implantent des dents imprimes en 3D

- Un vaccin contre les caries

Il ne protège que contre les infections les plus fréquentes aux streptocoques.

- Un œil bionique redonne la vue aux aveugles

Depuis deux ans, la société américaine Second Sight propose a des personnes malvoyantes de se faire implanter une prothèse rétinienne qui arrive en France.

Après une longue rééducation visuelle, les patients peuvent distinguer des formes, des silhouettes et peuvent être plus autonomes à l’intérieur comme à l’extérieur

Le système de prothèse rétinienne Argus II est ce que l’on appelle une prothèse épirétinienne, dont l’implant est placé en haut de la rétine. Il comprend une antenne, un boîtier électronique et un faisceau d’électrodes comme le montre le schéma ci-dessous.

Par ailleurs, les zones visuelles sont réaffectées au langage dans le cerveau des aveugles, ce qui suggère un lien entre le langage et les images.

- Un casque avec caméra et radar pour aveugles

Le casque est équipé d'une caméra et d'un radar laser, ce qui lui permet de détecter les obstacles à une distance de 3 mètres et d'émettre un avertissement sonore lorsque le porteur est trop près d'une barrière. La caméra peut même identifier les textes sur les panneaux comme dans les livres et les lire.

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Des hologrammes sur le pare-brise

L'écran de projection à tête haute du Leti exploite les propriétés optiques bien connues d'une structure rétroréfléchissante: la lumière est réfléchie vers la source quelle que soit son origine. Il associe à la fois les propriétés rétroréfléchissantes et transparentes de la surface dans l'affichage de projection.

La vision de l'image est impossible sans l'utilisation d'une surface ayant une micro-structuration adaptée. Cette micro-structure, fabriquée par un partenaire industriel européen, utilise des technologies brevetées du Leti, basées sur des propriétés rétroréfléchissantes. Elle permet de concentrer un faisceau optique afin de construire une image lumineuse et aérienne, de type holographique, en plein jour sans avoir à porter aucun dispositif.

- L'intelligence artificielle tente de reconstituer les visages masqués

Pas de panique, ce n'est pas encore vraiment au point, mais ça progresse...

Cette technique ne permet pas formellement d'identifier une personne en la comparant à d'autres clichés mais bel et bien de déterminer un visage sous un foulard ou des lunettes. Si pour l'instant le système est limité, cela ouvre la porte à une reconnaissance des personnes dont le visage est dissimulé.

- Une intelligence artificielle reconstitue un visage 3D avec une photo

- La veste connectée ne résiste pas à 10 lavages !

Plus d'un an après sa présentation, la veste connectée conçue par Google et Levi's est enfin disponible à la vente outre-Atlantique. Elle coûte 350 dollars et permet de piloter quelques fonctions d'un smartphone en touchant la manche gauche. Mais attention, on ne peut la laver que dix fois

Voir aussi Sciences et Avenir. Un générateur thermoélectrique pour vêtements pourrait alimenter ces dispositifs.

- L'agriculture robotisée sans l'homme du semis aux récoltes

- Un drone de cartographie longue distance, mais limité à 1h !

L'UX11, drone de topographie, associe un système de calcul embarqué intégré, des capteurs aux standards industriels et surtout une communication radio de portée infinie.

Conçu pour aider les professionnels de la topographie, du BTP, et les géomètre, l’UX11 a une autonomie de vol de 59 minutes.

- Un drone pour surveiller l'intérieur de la maison

Leur appareil baptisé "Aire" se présente sous la forme d'une sorte de turbine sombre surmontée d'un cylindre.

Une fois dans les airs, la machine se dirige à l'aide d'une application smartphone, sans qu'aucune notion de pilotage ne soit requise. "Il suffirait en effet de lui donner une direction générale pour qu'elle traverse la maison en évitant seule les obstacles".

Outre le pilotage manuel, ce drone présente la particularité d'interagir avec Alexa, l'assistant domotique personnel d'Amazon. Ainsi, sur une simple commande vocal, l'engin peut décoller, se rapprocher de l'utilisateur, prendre une photo, et retourner à sa base de chargement.

La durée de vol promise ne dépasse pas les 8 minutes.

Outre la vidéo surveillance, cette machine met en avant la possibilité de faire de la téléprésence grâce à des hauts parleurs et des micros.

- Une cage en fibre de carbone pour des drones de livraison plus sûrs

- Des drones de livraisons atterrissent sur les toits des camionnettes de livraison

Cela fait 1 mois que ce système de livraison est testé à Zurich, éliminant les interactions entre le drone et le client.

- Premier vol du drone-taxi à Dubaï

Dubaï a accueilli le premier vol du drone taxi allemand Volocopter. Muni de 18 rotors électriques, l'appareil peut voler en autonomie pour transporter deux passagers sur des trajets urbains. La première ville des Émirats arabes unis compte lancer un service de taxis volants sans pilote d'ici cinq ans.

Airbus aussi travaille sur un drone-taxi mais il y a de nombreux défis en particulier la rapidité de réaction et la cohabitation de plusieurs drones dans le même espace aérien.

- 1069 robots qui dansent

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