Revue des sciences février 2015

Physique, espace, nanos

• L'énergie et le temps
• La rupture de déterminisme entre niveau quantique et macroscopique
• Les isolants topologiques remis en cause

Climat, écologie, énergie

• Les nuages réduisent la pollution en oxydant les polluants
• La montée des océans réévaluée
• Pas d'effondrement à l'Île de Pâques ?

Biologie, préhistoire, cerveau

• Un système solaire de 11 milliards d'années favorable à la vie ?
• Des traces de colonies microbiennes sur Mars
• Des bactéries modifiées ne pouvant survivre hors du laboratoire
• S'adapter avant d'évoluer
• Des animaux mâles d'un côté et femelle de l'autre
• Les premiers mammifères grimpaient dans les arbres
• Les macaques rhésus pourraient apprendre à se reconnaitre dans un miroir ?
• Nos représentations sont centrées sur la main
• L'asymétrie de notre cerveau nous distingue des chimpanzés
• Des rétrovirus améliorent l'expression des gènes dans les neurones
• Les premiers apprentissage influencent le cerveau pour toujours
• Les Australopithèques utilisaient des outils il y a 3 millions d'années
• Les chasseurs-cueilleurs non violents ?
• Un crâne de Sapiens croisé avec Neandertal en Israël, daté de 50 000 ans
• Les Bushmen submergés depuis 5000 ans par les agriculteurs bantous
• Le stress de la présence d'étrangers réduit l'empathie
• Les hommes se marient quand les femmes se font rares

Santé

• En éliminant les cellules endommagées, une mouche vit 60% plus longtemps
• Une prise de sang suffit pour analyser un cancer

Techno

• Le casque à hologramme de Microsoft
• La téléportation d'objets effective
• Un robot qui apprend en regardant des tutoriels sur YouTube
• Un drone destructeur de drones

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

- Economie et social

Le mois a été très agité entre massacre de Charlie Hebdo et victoire de la gauche anti-austérité en Grèce, sans parler de l'intensification des combats en Ukraine. L'avenir est on ne peut plus incertain et l'espoir qui renait bien fragile alors que les menaces se multiplient et que, comme prévu hélas, c'est l'extrême-droite qui en profite chez nous (il faut dire que le stress de la présence d'étrangers réduit l'empathie !). Notre incapacité à unifier le monde pour la préservation de la planète se vérifie hélas à chaque fois malgré les beaux discours, pris à chaque fois par l'urgence et les profits à court terme au point qu'on peut se lasser de dresser mois après mois les mêmes constats catastrophiques (très mal vus) dont les effets sont trop peu sensibles encore dans notre quotidien. Il semble qu'il ne serve à rien qu'on nous annonce 4 limites écologiques franchies : réchauffement climatique, érosion de la biodiversité, utilisation des terres, perturbation des cycles de l’azote et du phosphore (voir aussi techno-science). On voudrait bien que ces enjeux vitaux provoquent des rassemblements de même ampleur pour devenir de véritables priorités... La question prioritaire n'est même plus de continuer d'accumuler les preuves du désastre (encore moins de vouloir en exagérer l'ampleur ou la rapidité) mais bien d'étudier ce qui s'oppose à l'adoption d'un accord et d'une conduite rationnelle, comment mobiliser sur ces enjeux vitaux et, surtout, comment éviter l'échec de la conférence de Paris ? Comme dit Jouzel : "En tant que scientifiques, nous avons l'impression d'avoir fait notre part. On ne peut pas être plus alarmistes. Pourtant, si l'objectif défini par les politiques est le bon, dès qu'il s'agit de passer aux actes, c'est très décevant. Et la hausse des émissions n'a jamais été aussi rapide que ces dernières années". Il faut espérer que l'automne sera chaud car il est difficile de s'effrayer du réchauffement quand il fait un froid glacial comme à Copenhague lors de la précédente conférence...

En attendant, contrairement à ce qu'on croit, notre problème immédiat n'est pas la rareté mais que nous connaissons au contraire de triples excédents : d'épargne, de liquidité et de pétrole qui annoncent de nouvelles crises de grande ampleur. Il y a de quoi pleurer devant la baisse du prix du pétrole : "Nous avons connu une surproduction, venant essentiellement du pétrole de schiste", l'Opep ne peut plus "protéger" le prix du baril de pétrole. Rétrospectivement, la bêtise des écologistes se reposant sur un prétendu pic pétrolier apparaît bien dramatique puisque, à l'opposé de l'épuisement rapide prophétisé, il faudrait laisser dans le sol un tiers des réserves pétrolières, la moitié du gaz naturel et 80% du charbon pour avoir une chance de ne pas trop dépasser les 2°C. C'est déjà foutu. Malgré le relatif plateau des températures, 2014 est encore une fois l'année la plus chaude jamais enregistrée et la fonte du pergisol pourrait même faire dépasser les 8°C, ce qu'on ose à peine mentionner tellement c'est invivable et n'est pas une perspective sympathique ! En tout cas,  la montée des océans a dû être réévaluée et s'accélère plus que prévue. Il faut bien admettre que les modèles climatiques ne rendent pas compte des variations décennales, ce qui ne plaide pas en leur faveur mais ce n'est pas qu'il faudrait en conclure qu'ils sont faux, qu'il n'y a pas de réchauffement et qu'il ne nous arrivera jamais rien car on est beaux et optimistes ! C'est simplement qu'il ne faut pas juger des évolutions à long terme à partir de notre expérience immédiate. Tout cela renforce la probabilité du recours à une géoingénierie pourtant si problématique, notamment parce que supposant une unification politique planétaire alors que toute action favorable à certains est défavorable à d'autres.

Il ne s'agit pas de sombrer dans le pessimisme le plus fataliste en faisant croire que tout se dégrade tout le temps. Ainsi, malgré des études qu'on ressort mais qui datent d'une dizaine d'années, par rapport à des études plus récentes il semble très exagéré de prétendre qu'une pomme des années 1950 équivaut à 100 pommes d’aujourd’hui, même s'il semble bien établi que plus les rendements sont élevés et moins il y a de nutriments dans les légumes ou fruits mais après le quantitatif, l'agriculture passe inévitablement au qualitatif, tendance qui devrait se renforcer avec une amélioration des produits. Ce qui pourrait y participer, c'est l'AUP (l'agriculture urbaine et périurbaine avec des microjardins) que la FAO encourage et demande qu'elle devienne une utilisation des terres et une activité économique en milieu urbain intégrée dans les stratégies nationales et locales de développement agricole, les programmes alimentaires et la planification urbaine. Il y a aussi l'agriculture 3.0 qui va se généraliser avec FRACTALS, c'est-à-dire des réseaux de capteurs qui informent des besoins en nutriments ou mettent en marche des systèmes d'irrigation sans dépasser une quantité d'eau précise. Ces types de "champs intelligents" réduisent significativement le gaspillage, les déchets et les coûts. Enfin, une nouvelle étude des sols semble établir qu'il n'y a pas eu d'effondrement à l'Île de Pâques,  mais seulement déplacement des terres cultivées, ce qui reste à confirmer mais donne de l'espoir : on ne serait donc pas si suicidaires? Il y aurait d'ailleurs, paraît-il, une façon très simple de réduire, voire de supprimer les suicides, ce serait d'en parler ! C'est du moins ce que montre le programme mis en place à Detroit mais l'incidence de la perte d'emploi et de la précarité sur la santé serait très sous-estimée, pire que de fumer ou autre mauvaise hygiène de vie (Après un an d’inactivité, l’espérance de vie diminue). L'introduction des SDF dans SimCity pose cependant la question de savoir si leur existence est un simple bug ou bien une fonction sociale ?

- Sciences

La recherche en sciences relève souvent de la devinette où des éléments incomplets ne permettent pas de comprendre le mécanisme sous-jacent sans une trouvaille qu'on met sur le compte du génie mais qui peut tout autant nous tromper. Ainsi, pour la préhistoire, les traces lacunaires à notre disposition mènent souvent à d'inévitables conclusions hâtives et trop simplistes au regard de la réalité comme l'East side story qui s'imposait naturellement quand on n'avait que des fossiles venant de l'Est africain mais a été réfutée quand on en a trouvé ailleurs... Cela ne veut pas dire malgré tout que les recherches précédentes seraient devenues caducs, les faits et les fossiles restent les mêmes tout comme une bonne partie des conclusions tirées (en tout cas la réfutation d'hypothèses antérieures). Non, ce qui change le plus, c'est la façon de raconter l'histoire, ce qui fait qu'on a l'impression que tout est changé mais c'est très exagéré. En tout cas, il est assez étonnant de prétendre encore que les chasseurs-cueilleurs étaient non violents, ce qui ne semble pas conforme aux données récentes, ni à l'ethnographie. Cette fois, la surprise, c'est que les Australopithèques auraient utilisé intensément des outils d'après l'usure de leurs os, ce qui semble impliquer que le développement du cerveau est bien une conséquence de cette utilisation, tout comme la main s'est adaptée à la taille de la pierre ensuite, expliquant sans doute pourquoi nos représentations sont centrées sur la main (mais c'est le cas aussi pour les singes). Cela rejoint une autre révolution conceptuelle concernant l'évolution darwinienne qui n'agirait qu'à long terme, impliquant une adaptation préalable des organismes : seuls les organismes adaptées au changement environnemental peuvent évoluer pour optimiser cette adaptation. De quoi revoir les raisons de la survie des mammifères au moment de la disparition des dinosaures dès lors que les premiers mammifères grimpaient dans les arbres au lieu d'habiter des terriers comme on le croyait. Ce qui change aussi notre preprésentation du passé, c'est d'avoir découvert un système solaire de 11 milliards d'années, favorable à la vie, semble-t-il, ce qui renforce la possibilité d'organismes intelligents nous ayant précédés de beaucoup, cette observation contredisant des études antérieures qui faisaient penser qu'on aurait pu être parmi les premiers. De même, il y aurait plus de planètes habitables qu'on ne croyait. Bien sûr, ce ne sont pas des êtres intelligents qu'on pourrait trouver sur Mars, ni même des multicellulaires, mais la probabilité de trouver des bactéries est de plus en plus grande avec, peut-être, des traces de colonies microbiennes. Il est d'ailleurs intéressant de voir comme la présence inattendue de perchlorate a pu rendre contradictoires les premiers tests destinés à détecter leur présence. Il faut noter que l'actuelle faible activité solaire allongerait la vie (les ultraviolets affectant l'ADN) alors même que cela rend trop dangereux d'envisager des voyages habités vers Mars.

En Physique, le plus novateur me semble la relation établie entre l'énergie et le temps qui découlerait du principe d'incertitude d'Heisenberg. C'est aussi à partir du temps nécessaire aux interactions qu'on pourrait expliquer la rupture de déterminisme entre niveau quantique et macroscopique comme perte d'informations. Sinon, le plus décevant vient de la remise en cause des propriétés prêtées aux isolants topologiques et on se rend compte que, pour qu'elles deviennent opérationnelles, il faudrait rendre les nanomachines plus durables qu'elles ne sont...

Pour la biologie synthétique, une avancée importante consiste à concevoir des bactéries modifiées ne pouvant survivre hors du laboratoire, ayant besoin d'un acide aminé ne se trouvant pas dans la nature. Ce qui se trouve dans la nature, par contre, à l'étonnement des dévots de la différence sexuelle, ce sont des animaux mâles d'un côté et femelle de l'autre ! Il y a un débat pour savoir si vraiment des macaques rhésus pourraient apprendre à se reconnaitre dans un miroir, en tout cas, ce serait notamment l'asymétrie de notre cerveau qui nous distinguerait des chimpanzés, ainsi que des rétrovirus améliorant l'expression des gènes dans les neurones

C'est l'ère des Big Data pour les sciences et un réseau de neurologues a permis de relier la taille du cerveau à certains gènes par l'analyse de 30 000 images de cerveau. 8 régions ont été impliquées dans cette taille, notamment le putamen associé aux apprentissages et dont le déficit pourrait favoriser le Parkinson. De son côté, Obama reprend à son compte le projet de Craig Venter de séquençage d'1 million de génomes pour mieux relier causes génétiques et maladies. Ce qui pourrait faciliter les diagnostics aussi, c'est qu'il suffirait d'une prise de sang pour analyser un cancer, sans avoir besoin de biopsie.

Enfin, ce serait la fin d'une énigme pseudo-scientifique : les ovnis des années 1950 n'étaient que des avions espions volant très haut :

"La plupart des témoignages d'OVNIS par des pilotes de ligne faisaient état d'observations au crépuscule sur des vols allant d'est vers l'ouest, lorsque le soleil venait tout juste de disparaître derrière l'horizon" poursuit la CIA. La raison ? Parce qu'à ce moment, pour un pilote d'avion, le monde autour de lui est alors plongé dans le noir. Mais ce n'est pas encore le cas pour un avion espion volant deux fois plus haut que lui... "Les ailes argentées de l'U-2 pouvaient alors encore réfléchir la lumière et apparaître ainsi comme une étrange lueur flottant à une altitude inconcevable pour l'époque" explique l'agence de renseignements, qui précise qu'une telle lumière pouvait même être perçue depuis le sol.

- Numérique

Parmi les conséquences fâcheuses du numérique, mais améliorant nettement la rentabilité des distributeurs, on devrait s'attendre à ce que les prix changent sans arrêt dans nos hypermarchés (comme sur Amazon). Sinon, on craint que les voitures sans chauffeur créent plus de bouchons en ville car elles accélèrent moins vite au démarrage... Parmi les nouveautés du mois, on peut signaler le casque à hologramme de Microsoft ou la téléportation d'objets effective (enfin pas tout-à-fait mais il y a bien destruction d'un côté et reproduction par imprimante 3D de l'autre). Les robots continuent à grignoter du terrain. Ainsi, il y a déjà des robots qui écrivent 1000 news/mois pour des agences de presse. Ils devraient pouvoir bientôt prendre aussi le travail de profs, d'avocats, de médecins. Il y a même désormais un programme de poker qui gagne à presque tous les coups, ce qui ouvre la voie aux décisions avec information imparfaite, réservées jusqu'ici aux humains. La voie la plus prometteuse sans doute, c'est d'avoir un robot qui apprend en regardant des tutoriels sur YouTube, ce qui étend soudainement les possibilités. C'est cependant surtout pour les personnes âgées qui perdent leur autonomie que les robots et les maisons intelligentes devraient se développer rapidement. Enfin, le survol de drones indésirables fait de plus en plus l'actualité, que ce soit le fait de paparazzi ou de potentiels terroristes mais il y a pour cela un drone destructeur de drones qui pourrait y mettre un terme. Cela ne devrait pas freiner leur développement, les drones ne se limitant plus à la surveillance mais à toutes sortes de missions, pouvant notamment faire des analyses et des prélèvements.

Une étude financée par l'Europe, le projet MOSAIC, prétend préserver l'anonymat en automatisant la surveillance pour ne signaler que les actes délictueux. Il s'agit d'automatiser la détection, la reconnaissance, la localisation et la cartographie, dans le but de mieux comprendre la situation, de cibler la surveillance et d'assurer le transfert d'une caméra à une autre. Cette solution permettrait aux caméras d'éliminer les évènements sans importance, ce qui rend la surveillance plus ciblée et pertinente. "Ainsi, la confidentialité des citoyens est préservée et les organismes de maintien de l'ordre peuvent réduire la charge de travail nécessaire au tri des données brutes". Il y a eu aussi un débat sur le cryptage d'internet accusé de servir aux terroristes mais il semble utopique de vouloir s'en passer. Il serait cependant plus important de crypter les données enregistrées plutôt que les communications. Le risque, est de rendre ces données illisibles mais une façon d'améliorer la fiabilité des disques dur (à 99,99%) serait de les multiplier, plutôt que d'avoir des disques de très grande capacité, et surtout de laisser de l'espace libre pour permettre leur auto-réparation, presque comme les disques RAID à tolérance de panne. L'idéal serait 45 disques de données, 10 disques de parité et 33 disques libres (le but est de réduire l'intervention humaine très coûteuse par rapport au prix actuel du matériel en forte baisse).

Pour la Science no 448, la méditation

L'article à la une, signé de Mathieu Ricard, prétend montrer les différences neurologiques entre 3 types de méditation (concentration, laisser-être, compassion) et la supériorité de ceux qui les pratiquent sur le commun des mortels...

- L'amélioration morale selon les transhumanistes : attention danger !

Certains penseurs transhumanistes prônent le développement artificiel de l'altruisme et du sens de la justice, afin de construire une société plus durable. Une posture inquiétante.

Témoignant surtout d'une grande ignorance, comme si l'amour n'était pas la cause de la haine et l'attachement envers les siens la cause de l'agressivité envers les autres !

- Les nanoparticules nuisent-elles au cerveau ?

Nous sommes de plus en plus exposés à des particules nanométriques produites par l'industrie. Or des expériences sur des animaux suggèrent que de telles nanoparticules risquent d'atteindre le cerveau et de lui être nocives.

Le fait semble bien établi sans qu'il soit pris en compte encore par la réglementation.

- Comment trouver la vie sur Mars

Ce qui m'a semblé le plus intéressant, c'est de voir comme la présence inattendue de perchlorate (se décomposant en oxygène et en chlore) a pu rendre contradictoires les premiers tests destinés à détecter la présence d'organismes vivants. On risque de rencontrer à chaque pas de telles difficultés, tant les choses sont toujours très différentes de ce qu'on croyait de loin quand on les regarde de près.
 

La Recherche no 496, L'origine de l'univers

- Le graphène, superfiltre à protons, p14

Le graphène agit comme un filtre chimique extrêmement efficace : il laisse passer les protons - des atomes d'hydrogène dépouillés de leurs électrons - tout en étant imperméable au moindre atome y compris l'hydrogène lui même. De quoi améliorer considérablement la technologie des piles à hydrogène.

- L'anguille électrique paralyse ses proies à distance, p22

Elles utilisent des impulsions de faible intensité pour provoquer la contraction involontaire des muscles de leur proie, le plus souvent des poissons. Les anguilles perçoivent alors les perturbations dues à ses contractions grâce à des organes sensoriels présents à la surface de leur corps. Une fois leur proie localisée, elles produisent des impulsions plus intenses pour les paralyser complètement avant de les avaler.

Les impulsions électriques émises par l'anguille activent en fait directement et à distance les neurones moteurs attachés aux muscles de ses proies, engendrant ainsi leurs contractions involontaires.

- 4 % des personnes en couple vivent séparément, p82

Le couple « chacun chez soi » aurait le vent en poupe. Pourtant, ce mode de vie à distance reste rare et le plus souvent transitoire.

Depuis une quarantaine d'années, le paysage conjugal français s'est diversifié. Principal changement par son ampleur, le déclin du mariage : 417 000 mariages célébrés en 1972 contre 225 000 en 2013. En 1999, le pacte civil de solidarité (Pacs) a offert un cadre institutionnel aux couples qui ne souhaitaient pas se marier ainsi qu'aux couples de même sexe. Avec un certain succès : 168 000 Pacs ont été contractés, en 2013, majoritairement entre personnes de sexe différent.

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- L'énergie et le temps

La relation entre l'énergie et le temps découle du principe d'incertitude d'Heisenberg et limite la rapidité avec laquelle les systèmes peuvent sauter d'un état d'énergie à un autre. Ainsi, le temps minimum qu'il faut à un atome pour rejoindre son état fondamental en émettant de la lumière est lié à l'incertitude de l'énergie de l'état excité. C'est ce qui fait qu'on ne peut mesurer à la fois l'énergie et la durée sans une incertitude minimale mais s'appliquerait aussi à la largeur des lignes en spectroscopie. Cette interprétation se déduirait directement des lois quantiques mais implique que les calculs quantiques ne peuvent être immédiats. On pourrait calculer ainsi le temps nécessaire à l'effet tunnel dans les transistors ou les protéines.

La durée de vie d'un état quantique ne peut pas être inférieure à la constante de Planck (ΔEΔt ≥ h / 4).

- Le boson de Higgs serait entièrement conforme aux prévisions théoriques

Je n'ai jamais cru à cette théorie ad hoc voulant expliquer la masse par l'étoffe de l'espace (un champ) et non par l'énergie. J'avais donc tort. Il faut accepter en physique de n'y comprendre rien et se laisser guider par les résultats de l'expérience. Ainsi, le boson de Higgs aurait bien lui même une masse de 125 GeV, mais on attend de nouvelles découvertes avec l'augmentation de puissance du LHC.

Le Modèle standard permet de réaliser des prédictions non ambiguës sur ce que devraient être les propriétés du boson de Higgs. Certaines de ces prédictions, concernant par exemple le spin (zéro), la parité (positive) et la charge électrique (neutre) de la particule découlent directement des symétries du Modèle standard. Pour d'autres, par exemple l'intensité de l'interaction (ou couplage) du boson de Higgs avec d'autres particules du Modèle standard, les vérifications sont plus difficiles.

Le boson de Higgs se désintègre selon les cas en une multitude de particules différentes, en particulier des photons, des bosons Z, des bosons W, des leptons tau, des quarks b et des muons.

- La rupture de déterminisme entre niveau quantique et macroscopique

La physique quantique est déterministe en ce qu'elle postule, tout comme la mécanique, que la connaissance parfaite d'une particule à un moment donné permet de prédire son état futur à n'importe quel moment, ce qui ce permet pas cependant d'en déduire l'état d'un objet macroscopique. Il faut donc qu'il y ait une rupture de causalité [en fait, la rupture de causalité vient de l'extérieur : un nuage ne se détermine pas par ses gouttelettes mais par le vent]. Les auteurs interprètent cette rupture de causalité comme une perte d'information semblable à l'évaporation d'un trou noir. Ce qui est curieux, c'est qu'ils s'appuient pour cela sur la "strong exponential time hypothesis" (SETH) qui rend incalculable dans un temps raisonnable l'interaction entre un trop grand nombre de particules (pour autant que j'y ai compris quelque chose). On pourrait dire que la causalité mécanique ou quantique se perd dans la complexité ou les interactions.

- La lumière structurée est ralentie même dans le vide

D'abord, on apprend que tous les photons ne vont pas à la même vitesse. Ensuite, en appliquant un masque à la lumière, elle arriverait avec un retard d'une vingtaine de longueur d'onde sur un mètre par rapport à un photon libre. Tout cela change notre façon de nous représenter les photons.

- Une puce avec un micro-anneau résonateur intrique automatiquement des photons

Sans doute très important puisque faisant passer une technique de laboratoire à sa généralisation.

De quoi faciliter l'adoption des technologies de l'informatique quantique, en particulier pour la cryptographie quantique.

- Tomographie des électrons

Interféromètre à lévitons. Par une succession d'impulsions de tension de forme lorentzienne V(t) un train de "lévitons" est injecté dans un conducteur présentant une constriction dont on peut ajuster l'ouverture en ajustant le potentiel VG (contact ponctuel quantique). Des électrons cohérent d'énergie variable (VLo(t)) avec les lévitons sont injectés à l'autre extrémité du conducteur et interfèrent. La mesure du bruit de courant est une mesure des éléments de la matrice densité permettant de reconstruire la fonction d'onde complète du léviton.

En information quantique, il est essentiel de connaître complètement l'état quantique de l'objet (photon, électron ou spin) qui porte l'information. Ceci est possible par une procédure, appelée tomographie, qui consiste à mesurer la fonction d'onde par tranches successives. La tomographie est une procédure aujourd'hui bien connue pour un photon. Elle consiste à mélanger celui-ci avec le faisceau intense d'un laser (i.e. un champ intense de photons) et à observer les interférences qui en résultent. Cette méthode ne peut s'appliquer à un fermion, car il n'existe pas l'équivalent du champ intense de photons (l'amplitude d'un champ quantique de fermion est limitée, chaque état accessible étant occupé au plus par un seul fermion).

La première tomographie d'électrons à nécessité de générer des "lévitons" dont la fonction d'onde bien comprise a pu être comparée aux mesures de bruit en courant, révélant l'interférence de lévitons avec un champ de fermion obtenu par un petit courant électronique alternatif appliqué au conducteur. Ces résultats ouvrent la voie à la caractérisation d'états quantiques plus complexes et sont une avancée importante pour des "qubits volants", support d'information quantique, portés par des électrons dans des conducteurs quantiques.

La démonstration récente par notre équipe de la possibilité d'injecter, de façon reproductible et contrôlée, un électron unique dans un conducteur sous la forme d'une excitation électronique minimale appelée "léviton", offre un système de choix pour réaliser cette première tomographie. Parmi les diverses méthodes mises au point depuis moins d'une décennie pour injecter à la demande des électrons uniques dans un conducteur. L'injection de "léviton" apparait comme la plus simple et la plus performante. Plus simple, car les méthodes précédentes utilisent des boîtes quantiques nécessitant une étape délicate de nanolithographie, tandis que celle-ci utilise un pulse de tension injectant une charge élémentaire dans le conducteur. Plus performante aussi car, pour un pulse de forme particulière (lorentzien), la charge est injectée sous forme d'une excitation électronique minimale.

Ne croyez pas que je comprends plus que vous cette poésie obscure (problème de traduction peut-être?)...

- Les isolants topologiques remis en cause

"Ce que nous avons découvert, ce est que la masse de Dirac est extrêmement désordonnée à l'échelle nanométrique, qui était complètement imprévue".

Dans les isolants topologiques ferromagnétiques, Davis a dit, le chaos finit par détruire l'état de surface exotique.

"Nos résultats expliquent pourquoi beaucoup de phénomènes électronique devrait être présente dans les isolants topologiques ferromagnétiques sont en fait supprimées par les atomes mêmes qui génèrent cet état".

- Production en masse de nano-feuillets de phosphore noir pour l'électronique

Le phosphore noir ressemble au graphite mais ses propriétés ne sont intéressantes que par feuillets, tout comme le graphène. Une technique très simple permet de détacher les couches de phosphore avec des ultrasons. L'intérêt est grand car, contrairement au graphène, le phosphore noir a des propriétés électroniques pouvant en faire un transistor.

- 2 isolants combinés font un matériau hautement conducteur

L'équipe a mesuré les propriétés électroniques d'un film mince de nanoparticules d'oxyde de zinc avant et après le revêtement de la surface avec de l'oxyde d'aluminium. Tant les nanoparticules d'oxyde de zinc et oxyde d'aluminium sont des isolants électroniques, alors seulement une petite quantité d'électricité circule à travers eux. Cependant, lorsque ces isolateurs ont été combinées, les chercheurs ont obtenu un résultat surprenant. "Le nouveau matériau composite est devenu hautement conducteur".

Le plus remarquable serait d'avoir ainsi une conductivité élevée protégée des champs magnétiques, ces recherches pouvant profiter aux cellules photovoltaïques.

- Donner des propriétés magnétiques au graphène

- Un métal hydrofuge par traitement laser

Pour graver le métal, les chercheurs ont utilisé un laser femtoseconde qui projette sur la paroi métallique un bref mais incroyablement intense flash lumineux. Avec ce laser, ils ont gravé un réseau de micro et de nanostructures superposées qui confèrent au métal la même propriété de superhydrophobie que les feuilles de lotus.

« Le matériel est si fortement hydrophuge que l’eau rebondit littéralement dessus ». Outre la superhydorphobie, la surface des métaux façonnée au laser a également des propriétés auto-nettoyantes. En effet, en glissant, les gouttes d’eau drainent avec elles toutes les poussières qui se trouvent sur la surface.

- Des métamatériaux qui donnent de l'énergie aux photons

En fait, le matériau synthétique non seulement empêche la perte d'énergie mais produit un gain d'énergie, avec l'intensification de la force des micro-ondes lors de leur passage à travers le matériau qui intègre des diodes.

- La fusion de 2 trous noirs

L'analyse d'un curieux signal répétitif a permis à une équipe de chercheurs de l'Institut de technologie de Californie d'observer cet incroyable phénomène.

- Un puissant signal radio inexpliqué

 Quelques millisecondes seulement. C’est le temps qu’a duré l’observation par les astronomes du télescope de l’Observatoire de Parkes d’un phénomène encore inexpliqué : le Sursaut radio rapide. Des sursauts d’ondes radio très brefs, mais très puissants.

Plus mystérieux encore, la source des signaux, estimée à environ 5,5 milliards d’années-lumière de la Terre, soit en dehors de notre galaxie. Les premières estimations pointent en direction de la constellation du Verseau.

Une chose est sûre, l’évènement à l’origine de ce signal est très certainement « monumental et cataclysmique.

Voir aussi Futura-Sciences.

- La NASA imagine une ville flottante au-dessus de Vénus !

HAVOC, pour « High Altitude Venus Operational Concept », n’est – comme son nom l’indique – qu’un concept. On le doit aux scientifiques du Langley Research Center de la NASA. Ceux-ci ont imaginé faire flotter plusieurs dirigeables à une altitude d’environ 60 km, ceci dans le seul et unique but de mieux l’étudier. L’environnement étant là-bas particulièrement hostile, ces « ballons dirigeables », équipés de panneaux solaires, seraient la solution parfaite.

À terme, ceux-ci pourraient même créer une véritable petite ville flottante, de quoi offrir un environnement habitable à de futurs explorateurs. Car, rappelons-le, Vénus est plus proche de la Terre.

Je le mets à cause de l'image car sinon, je n'en avais pas parlé le mois dernier car cela ne me paraissait pas très sérieux d'aller s'enfermer dans une station spatiale autour de Vénus même si ce serait faisable...
 

Climat

climat, énergies, écologie

- Les nuages réduisent la pollution en oxydant les polluants

Les gouttelettes d'eau dans les nuages permettraient d'atténuer les effets de la pollution atmosphérique car leur surface agirait comme une source additionnelle de radicaux hydroxyles, des espèces hautement oxydantes qui jouent le rôle de "détergent" de l'atmosphère.

Une petite quantité de l'ozone troposphérique est donc d'origine naturelle. Mais la pollution liée aux activités humaines peut conduire à une augmentation significative de sa concentration et l'ozone devient alors un polluant toxique qui peut provoquer des maladies respiratoires ou cardiovasculaires, et avoir des effets délétères sur la végétation, les forets et le rendement des récoltes.

L'ozone est une espèce formée par trois atomes d'oxygène. Il est relativement peu stable puisque le rayonnement ultraviolet et la lumière visible provoquent sa photolyse, qui conduit à une molécule de dioxygène et à un atome d'oxygène. Or, ce dernier est très réactif et peut se combiner facilement avec des molécules d'eau ou de méthane dans la troposphère pour former des radicaux hydroxyles qui agissent comme des véritables agents nettoyants, favorisant l'oxydation des hydrocarbures et la dégradation de molécules polluantes.

Dans le cas particulier de la photolyse de l'ozone, les simulations prédisent que la vitesse de formation des radicaux hydroxyles à la surface de l'eau serait environ dix mille fois plus rapide qu'en phase gazeuse ! Les radicaux hydroxyle ainsi formés sont susceptibles de détruire les autres polluants adsorbés sur les gouttelettes (notamment les COV), ou éventuellement être désorbés et intégrer les mécanismes chimiques de la phase gazeuse. Trois facteurs semblent contribuer à cet effet remarquable: une grande affinité de l'ozone pour la surface aqueuse, une nette augmentation de l'absorbance de lumière par l'ozone sous l'effet de l'interaction avec les molécules d'eau, et enfin une plus grande efficacité du processus de photolyse puisque les atomes d'oxygène formés réagissent instantanément avec les molécules d'eau environnantes. La surface des gouttelettes d'eau des nuages contribuerait donc à modérer les effets de la pollution atmosphérique.

- L'interférométrie à large fauchée pour mesurer le niveau des océans

La mission SWOT (Surface Water and Ocean Topography) est un projet de satellite dédié à l'observation de la Terre, chargé de mesurer le niveau des eaux de surfaces, lacs et cours d'eau, le débit des rivières et de déterminer de façon à la fois très fine et très précise le niveau des océans. Elle repose sur une rupture technologique majeure, l'interférométrie à large fauchée et elle ouvre des perspectives révolutionnaires dans le domaine de l'océanographie et de l'hydrologie continentale.

Voir aussi Futura-Sciences.

- La montée des océans réévaluée

Au XXe siècle, l'élévation du niveau des mers a été moins rapide que ce que l'on pensait. Son accélération depuis 1990 n'en est que bien plus inquiétante.

À leur grande surprise, ils ont découvert qu’entre 1901 et 1990, l’élévation moyenne du niveau des mers est restée limitée à 1,2 millimètre par an, mais qu’elle a grimpé à 3 millimètres par an depuis 1990.

- L'épaisseur de la calotte glaciaire Arctique réduite de 50m depuis 2012

- Le plus grand glacier de l'Antarctique oriental commence à fondre

Le plus grand glacier de l'Antarctique oriental, dont la disparition pourrait engendrer une hausse de six mètres du niveau des mers, est en train de fondre à cause du réchauffement de l'océan.

C'est un peu sensationnaliste car il faudra des centaines d'années sans doute pour fondre complètement mais l'existence d'un courant d'eau chaude change les prévisions précédentes.

- La fonte de l'Antarctique dépend du CO2 plus que de l'orbite terrestre

Des sédiments marins d'entre 2,2 et 4,3 millions d'années révèlent qu'il y a 2,5 millions d'années, alors que les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère étaient similaires aux actuelles, la fonte de la calotte orientale antarctique était généralisée.

- Le coût environnemental de la tonne de carbone devrait être multiplié par 6

Il faudrait porter le prix de la tonne de carbone pour les pays riches à 220$ au lieu de 37$ actuellement en prenant en compte l'effet du réchauffement sur la croissance économique.

Je suis très dubitatif sur ces calculs avec tellement d'inconnues, mais il faudrait certainement que le prix du carbone soit beaucoup plus cher, l'expérience ayant été jusque là un échec.

- Des biobatteries pour produire de l'énergie avec la biomasse

La biobatterie est basée sur le principe du reformage par catalyse thermique (thermo-catalytic reforming, ou TCR). De la matière organique est injectée par le haut et, après divers traitements, on récupère, à gauche, du biochar et à droite, de l'eau, un biocarburant et du biogaz.

La biobatterie peut tirer profit de boues d’épuration, de déchets verts ou de déchets ménagers, de résidus de production de l’industrie alimentaire ou papetière, de pailles ou encore d’excréments d’animaux.

La matière première, composée donc de déchets organiques en tous genres, est placée dans une sorte d’entonnoir et coupée de tout contact avec l’oxygène. Elle tombe ensuite dans un réacteur équipé d’une vis sans fin qui permet de brasser l’ensemble de manière continue. C’est là que la matière organique est chauffée et qu’elle se décompose en biochar et en vapeurs.

Enfin, dernier avantage de la biobatterie : comme son nom l’indique, l’installation peut également servir pour le stockage d’énergie, en consommant l'électricité produite par les énergies éoliennes ou solaires, par exemple, en période de pic de production ou de creux de consommation, et en restituant cette énergie, sous une forme ou sous une autre, en période de creux de production ou de pic de consommation.

- L'énergie des vagues rentable et continue

L'énergie des vagues à grande échelle devrait être relativement stable, fiable et capable de s'intégrer facilement dans le réseau électrique à moindre coût que d'autres formes d'énergie alternatives, notamment l'éolien.

- Des éoliennes flottantes à axe vertical

Chacune de ces éoliennes devrait produire 2,6 mégawatts, soit une puissance totale d'environ 30 mégawatts pour cette ferme-pilote, "de quoi alimenter l'équivalent d'une ville de 50.000 habitants".

Elles peuvent ainsi être installées dans des mers en eau profonde, comme dans le golfe du Lion, car elles ne nécessitent pas d'être ancrées au fond, et ont donc "un impact paysager limité". Les coûts de maintenance seraient également sensiblement réduits, les turbines étant nettement plus accessibles que celles à axe horizontal. Enfin, ces éoliennes verticales profiteraient du vent "quelles que soient ses directions", là où les horizontales ne fonctionneraient que face au vent.

- Transformer l'énergie lumineuse en énergie mécanique avec des nanomoteurs moléculaires

Les points de réticulation d'un gel, qui raccordent les chaînes de polymères entre elles, ont été remplacés par des moteurs moléculaires rotatifs, constitués de deux parties qui peuvent tourner l'une par rapport à l'autre si on leur fournit de l'énergie. Pour la première fois, ils ont réussi à faire fonctionner ces moteurs de façon coordonnée et pérenne dans le temps, jusqu'à l'échelle macroscopique: dès que les moteurs sont activés par la lumière, ils enroulent les chaînes de polymères du gel sur elles-mêmes ce qui a pour effet de le contracter.

Une façon de stocker l'énergie lumineuse (pas forcément la plus efficace).

- Un complexe à base de tungstène pour catalyser un carburant solaire

La réduction de la catalyse à une seule étape augmenterait le rendement de production de carburant (hydrogène ou fuel) à partir de l'énergie solaire et de l'eau ou du CO2.

- Des cellules photovoltaïque/thermiques

Des polymères récupèrent la chaleur perdue pour la transformer en électricité en même temps qu'ils convertissent directement les photons en électricité.

- Des pérovskites transparents sur des cellules en silicium améliore le rendement

Disons le tout de suite, malgré toutes leurs qualités le problème avec les pérovskites qui sont abondants à très bas coût, c'est qu'ils sont assez fragiles, se dégradant rapidement. Du coup les performances annoncées ne sont pas durables, il faudrait renouveler les pérovskites régulièrement, ce qui en réduit l'intérêt. L'essentiel reste de trouver comment stabiliser les pérovskites pour que ce soit utilisable, ce qui devrait alors constituer une véritable révolution par réduction des coûts. L'idée est bonne en tout cas de superposer un autre matériau photovoltaïque transparent sur des cellules en silicium. Cette fois le rendement de cellules en silicium de basse qualité (moins cher) est passé de 11,4% à 17%.

- La production en masse de cristaux de perovskite maîtrisée

- Des panneaux solaires souples et décoratifs

Composés de cellules photovoltaïques organiques, ces panneaux solaires peuvent être fabriqués en série. Moins efficaces que ceux en silicium, ils sont destinés à alimenter de petits dispositifs électriques ou des capteurs.

Outre leur fonction de production d’électricité, d’autres recherchesévaluent le potentiel de ces cellules organiques dans le transfert de données. L’idée est de les transformer en récepteurs d’informations transmises par voie lumineuse. Cela ouvre de nouvelles possibilités d’applications pour les objets connectés.

- Des piles à combustible au méthanol plus efficaces

Les direct methanol fuel cell (DFMC) sont prometteurs mais émettent des polluants comme le CO. Une nouvelle méthode transforme le CO en CO2 et inactive les autres polluants tout en augmentant la densité d'énergie de 20 à 70%. De quoi relancer la filière.
- Bill Gates boit de l’eau issue d’excréments humains…

L’appareil est conçu pour traiter les déjections humaines et les faire bouillir. Les vapeurs d’eau sont par la suite récupérées, filtrées, pour se transformer en eau 100% potable. Toutes les matières solides restantes sont simplement brûlées… Ce qui alimente un moteur à vapeur qui produit de l’énergie.

- Pas d'effondrement à l'Île de Pâques ?

Selon les chercheurs, un certain déclin touchait certes déjà les habitants de Rapa Nui au moment de l’arrivée des Européens au 18e siècle, mais les autochtones n’en seraient pas directement responsables. Des contraintes environnementales ont également lourdement pesé.

Quand la production agricole a commencé à décliner, des ajustements ont dû être effectués, conduisant des habitants à abandonner certaines zones pour s’installer dans d’autres, plus fertiles. Mais si ces mouvements ont bien commencé avant l’arrivée des Européens, ils se sont aussi poursuivis bien après comme les chercheurs l’ont montré en analysant 400 outils d’obsidienne recueillis sur des sites dispersés dans six régions de l’île.

Si une baisse de la productivité apparaît dans certains sites montagneux ou littoraux entre 1250 et 1650 (avant l’arrivée des Européens), elle augmente ou diminue dans les mêmes proportions dans plusieurs autres régions après ce contact. "Ce qui signifie que les difficultés causées par la raréfaction des précipitations et la pauvreté des sols n’étaient pas caractéristiques de l'ensemble de l'île et donc que la population n’a pas connu de stress économique dans toutes les régions". Conclusion des chercheurs : "Les populations de l’Île de Pâques ont plutôt lutté avec succès contre les obstacles environnementaux naturels, qu’elles n’ont 'dégradé' leur environnement".

Il semble bien pourtant qu'il n'y avait presque plus d'arbres au moins, donc si l'effondrement doit être relativisé, il n'est pas sûr qu'il soit sans aucun fondement.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- Un système solaire de 11 milliards d'années favorable à la vie ?

On ne s'attendait pas à cette ancienneté et comme il semble que ce système solaire, Kepler-444, comportait des planètes semblables à la Terre, la vie aurait pu s'y développer des milliards d'années avant la formation de notre propre système solaire. Il faudrait s'assurer qu'il n'y a pas eu une exposition trop grandes à divers cataclysme cosmiques mais sinon, la probabilité d'extra-terrestres se renforce ou la question de leur absence éventuelle sur le caractère exceptionnel de notre planète.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les sucres organiques à la base de la vie viennent de l'espace

Ce n'est pas vraiment nouveau mais confirme que les bases de la vie pourraient être à peu près les mêmes partout (ARN).

Dix composés organiques différents appartenant à la classe des aldéhydes ont été identifiés dans des glaces soumis à un rayonnement ultraviolet intense, parmi lesquels le glycolaldéhyde et le glycéraldéhyde, deux espèces apparentées aux sucres que l'on pense pouvoir être, dans un environnement planétaire cette fois, des précurseurs dans la synthèse des ribonucléotides, eux-mêmes précurseurs pour la formation d'ARN. Ces composés, incorporés dans les planétésimaux (comètes et astéroïdes) d'où la matière organique du système solaire est originaire, peuvent ainsi être considérés comme une source potentielle pour la chimie prébiotique sur les planètes telluriques, en particulier sur la Terre primitive, suivant un mécanisme qui pourrait être universel.

- Des acides aminés dans la comète Tchouri

"Les mesures de spectroscopie indiquent la présence de divers matériaux contenant des liaisons carbone-hydrogène (C-H) et/ou oxygène-hydrogène (O-H)". VIRTIS aurait "probablement repéré la signature caractéristique d'un groupement chimique appelé 'carboxyle' (de formule COOH) ou de produits dérivés. Or, on retrouve ce groupement chimique dans les acides aminés".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des traces de colonies microbiennes sur Mars

En effet, en parcourant attentivement des images d’affleurements rocheux prises par Curiosity dans la baie de Yellowknife (en bordure d’un ancien lac), la scientifique y pointe de « frappantes similarités » entre certaines structures de roches sédimentaires martiennes et d'autres observables sur Terre et formées par des micro-organismes.

Ces structures microbiennes sont appelées MISS (microbially-induced sedimentary structures). Ces colonies sont présentes un peu partout à la surface de notre biosphère, le long des régions côtières des lacs, mers ou océans, dans des eaux de faible profondeur et, bien sûr, accumulées au sein de roches anciennes. D’ailleurs, c'est bien Nora Noffke qui annonçait en novembre 2013, la découverte, dans la formation de Dresser, en Australie occidentale, de MISS qui apparaissent comme les plus anciennes traces de vie sur Terre. Elles sont datées de 3,48 milliards d’années.

- Des roches vieilles de plus de 4 milliards d'années gardent la mémoire de l'atmosphère terrestre précoce

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les micro-organismes des sources hydrothermales

On y trouve des micro-organismes capables d'utiliser le méthane et l'hydrogène dans un milieu alcalin, chaud mais pas trop.

Les fluides alcalins sont anoxiques (pauvres en oxygène) et contiennent des quantités élevées d’hydrogène produit lors de l'hydratation des roches du manteau terrestre : un processus abiotique dénommé « serpentinisation ». L’hydrogène produit réagit ensuite avec le dioxyde de carbone (gaz carbonique) environnant pour générer du méthane et d’autres molécules organiques comme les alcanes.

Au cœur des cheminées, les micro-organismes n’ont accès qu’à des niveaux très faibles d’oxygène et de lumière et l’on peut supposer qu’ils manifestent essentiellement un métabolisme anaérobie (c'est-à-dire en l'absence d’oxygène) basé sur l’utilisation et la production de l’hydrogène et du méthane.

- Le trou noir de notre galaxie émettait des rayons X empêchant le développement de la vie

- Les volcans sous-marins ont empoisonné les premières cyanobactéries avec du fer

Les cyanobactéries - bactéries photosynthétiques - ont pu dégager suffisamment d'oxygène dans l'atmosphère pour provoquer ce qu'on appelle la Grande Oxydation, il y a environ 2,5 milliards d'années, lorsque des niveaux d'oxygène comparables à ceux d'aujourd'hui ont été atteints. Mais les cyanobactéries produisant de l'oxygène sont apparus il y a 3 milliards d'années et le grand écart entre cette datation et la Grande Oxydation restait inexpliqué.

La forme de fer qui réagit le plus facilement avec de l'oxygène, Fe 2+, était beaucoup plus abondante dans les océans primitifs qu'elle ne l'est aujourd'hui. A ces concentrations, Fe 2+ semble empoisonner les cellules de cyanobactéries, ce qui ralentit leur capacité à générer de l'oxygène.

- La vie au ralenti des bactéries des profondeurs terrestres

Les recherches des 30 dernières années ont révélé que la vie existe à plusieurs kilomètres sous la surface de la terre ou des fonds marins. Pour être plus précis, la vie arrive à s'y maintenir : les niveaux de nutriments baissent si rapidement avec la profondeur que les bactéries peuvent à peine y survivre. En fait, les cellules montrent si peu de signes de vie qu'il a fallu attendre 2011 pour que les chercheurs confirment que ces bactéries dans les sédiments sous le plancher océanique étaient, en effet, vivantes.

Ces bactéries pourraient avoir commencé leur vie sur les fonds marins avant d'être enterrées progressivement, sur une période de milliers d'années sous les sédiments accumulés au fond de la mer. Elles se développent dans ces environnements si lentement qu'elles peuvent survivre pendant des centaines de milliers d'années.

On a séquencé les génomes appartenant à une classe particulière de bactéries des profondeurs terrestres - les Firmicutes - échantillonnées à 21, 40 et 554 mètres sous le plancher de la mer d'Andaman, à l'ouest de la Thaïlande. Les sédiments de 554 mètres ont été datés de 8 millions d'années.

Les résultats montrent que les génomes bactériens changent avec la profondeur: les micro-organismes à 554 mètres portent plus de mutations dans les gènes qui codent les processus liés à l'énergie, comme la division cellulaire et la biosynthèse des acides aminés, que leurs homologues moins profonds.

- Des bactéries modifiées ne pouvant survivre hors du laboratoire

Ces bactéries ne peuvent survivre sans un acide aminé qu'on ne trouve pas dans la nature et qu'on leur fournit au laboratoire, ce qui constitue une assez bonne sécurité contre une dissémination accidentelle et qui pourrait être étendu à d'autres OGM bien que ce soit plus difficile pour des plantes que des bactéries.

- Les poissons osseux se sont diversifiés après 2 extinctions de masse

Les poisons cartilagineux (en bleu) étaient très diversifiés durant le Permien. Cependant, après une baisse de diversité des poissons cartilagineux durant l’extinction du Permien moyen, les poissons osseux (en rose) se diversifièrent massivement durant le Trias, notamment après l’extinction de masse Permien-Trias.

La première extinction du Permien moyen, il y a 260 millions d'années a frappé de pleins fouet les poissons cartilagineux tandis que les poissons osseux s'en sont tirés relativement indemnes. Mais huit millions d'années plus tard, l'extinction Permien/Trias, il y a 252 millions d'années, a causé la disparition de plus de 96% des espèces marines et de 70% de la vie sur la terre ferme. Elle a porté un coup presque fatal aux poissons cartilagineux comme d'ailleurs au reste des créatures vivantes à l'époque, toutes ont vu leur biodiversité fortement réduite. Pour certains auteurs, ces deux périodes d'extinction sont liées et constituent les deux "pulsations" d'un même phénomène. Sont cités comme coupable potentiel le volcanisme, un changement climatique mondial et un abaissement du niveau des mers.

- S'adapter avant d'évoluer

Le fait que le poisson à l'origine des animaux terrestres ait montré son adaptation à la vie terrestre avant d'évoluer et d'acquérir de véritables membres fait penser que notre vision habituelle d'une évolution due au hasard, sélectionnée ensuite, est trop simple car l'évolution prend du temps. Il faut d'abord que les organismes survivent, et donc s'adaptent. C'est seulement parmi la population de ceux qui se sont adaptées que l'évolution sélectionne les mutations favorables. Mine de rien, c'est une révision importante des conceptions darwiniennes, intégrant un certain lamarckisme.

- La part de l'aléatoire n'est pas si grande dans l'évolution

L'évolution pourrait avoir moins d'options pour s'adapter à de nouveaux défis qu'on ne le pense. Lorsque les mammifères terrestres sont retournés dans l'eau pour devenir des baleines, des morses ou les lamantins, les trois lignées on fait parfois usage de changements génétiques étonnamment similaires.

Il y a bien tout le temps des mutations aléatoires mais il n'y a pas 36 façons de s'adapter à un environnement et les formes de vie sur d'autres planètes ont de bonnes chances d'avoir beaucoup en commun avec les formes terriennes, avec pour conséquence finale, inévitablement des êtres intelligents.

- L'apoptose de certaines cellules produisent des plis dans leur tissu

Avant de mourir, les cellules apoptotiques exercent une force qui augmente la tension cellulaire et dont la transmission aux cellules voisines entraîne un remodelage tissulaire aboutissant à un changement de forme du tissu en développement.

Dans ce modèle théorique tridimensionnel, il a été montré que les forces apoptotiques (force apico-basale suivie de sa propagation apicale) sont à la fois nécessaires et suffisantes pour entrainer la formation d'un pli, suggérant que ce nouveau mécanisme pourrait survenir dans tout type d'épithélium. Ce travail constitue une avancée importante avec, notamment, la démonstration que les cellules apoptotiques peuvent jouer un rôle moteur dans la morphogenèse.

Il n'y a donc pas seulement élimination des cellules entre les doigts pour sculpter la main mais l'apoptose de ces cellules produit une force mécanique participant au modelage des tissus.

- L'araignée garde la mémoire de ses proies

L’araignée Nephila clavipes fait ses réserves de proies et elle sait très bien repérer s'il en manque dans son garde-manger. Si on lui en retire, elle les cherche. Si la proie perdue est grosse, elle la cherche d’autant plus activement.

Dire que l'araignée sait compter ses proies est par contre excessif alors qu'il ne s'agit que de les mémoriser sans doute.

- Des pucerons qui se font prendre pour des fourmis afin de les parasiter

Les pucerons ronds produisent du miellat pour les fourmis. Toutefois, les chercheurs ont découvert que, contrairement à ceux-ci, les pucerons plats produisent trois produits chimiques identiques à ceux des fourmis. De cette façon, ces pucerons plats imitent chimiquement les larves de fourmis et lorsqu'une fourmi s'approche, les pucerons plats s'immobilisent, incitant les fourmis à les transporter dans leurs nids.

Une fois à l'intérieur de la pouponnière, le puceron perce rapidement les larves de fourmis avec ses mandibules et commence sucer leur hémolymphe, l'équivalent du sang pour les fourmis, se nourrissant des petits de ses protecteurs de fourmis. "Selon nos observations, les fourmis qui adoptent les pucerons plats ne réalisent pas qu'elles sont parasitées par des pucerons".

Cette stratégie pourrait s'expliquer par la survie des pucerons les mois froids d'hiver. Les pucerons ronds produisent une génération de pucerons plats qui sont transportés sous terre par les fourmis dans la chaleur relative de leur nid. Au printemps, les fourmis remontent docilement les pucerons plats à la surface, comme ils le font avec leurs petits, où des pucerons ronds sont à nouveau reproduits - et la relation mutuellement bénéfique renaît.

Voir aussi Sciences et Avenir. Si j'ai retenu cette histoire, pas si extraordinaire, c'est surtout parce que cela renforce quand même le caractère d'automates des fourmis pourtant peu compatible avec les réalisations complexes de certaines fourmis. Il faut bien dire qu'on voit sur la photo qu'il n'est pas si facile de distinguer le puceron des larves mais cela donne quand même l'impression de robots effectuant automatiquement des opérations pré-programmées (à mettre en rapport avec leur nombre limité de neurones).

- Des animaux mâles d'un côté et femelle de l'autre

Les deux ailes droites, marrons avec des points jaunes et blancs, sont typiques d'une femelle de cette espèce. Alors que les ailes gauches, plus sombres, présentent une coloration bleu et verdâtre sur leur partie inférieure. Ce qui est caractéristique d'un mâle. Selon Jason Weintraub, entomologiste, ce papillon, un archiduc commun (Lexias pardalis), est atteint de gynandromorphisme bilatéral, c'est à dire que son corps est divisé en deux parties distinctes, mâles et femelles.

Le gynandromorphisme, souvent observé chez les oiseaux et les papillons dont les deux sexes ont des couleurs très différentes, peut résulter d'une non-disjonction des chromosomes sexuels. Cette anomalie est extrêmement rare. Mais les scientifiques ne savent pas à quel point car son étude est négligée chez la plupart des espèces dont les deux sexes ont une apparence similaire. Les différences entre les sexes sont le résultat d'un processus de sélection sexuelle au cours duquel les femelles (le plus souvent) sélectionnent un partenaire mâle en fonction de certains traits qui se transmettent ensuite de générations en générations.

- Le requin-lézard

Chlamydoselachus anguineus est une espèce panchronique (c'est-à-dire qu'elle présente des ressemblances morphologiques avec des espèces éteintes, identifiées sous la forme de fossiles).

- Les premiers mammifères grimpaient dans les arbres

L’analyse des os de la cheville d’un primate fossile vieux de 65 millions d’années indique qu’il vivait sans doute dans les arbres.

Les os de la cheville ont des caractéristiques qui ne sont présentes que chez les primates et leurs proches parents d'aujourd’hui. Elles démontrent que les Purgatorius pouvaient saisir les branches avec leurs pieds et se déplacer à travers les arbres

On pensait plutôt que les premiers primates vivaient dans des terriers, ce qui les aurait préservés des chocs climatiques mais, s'ils étaient déjà plus diversifiés et vivaient notamment dans les arbres tout comme les oiseaux seuls rescapés des dinosaures, c'est sans doute qu'il y avait nécessité au contraire à pouvoir quitter le sol mais pour quelle raison (feu, gaz mortel, tsunamis) ? Une étude vient justement de montrer que la chaleur de l'impact n'a pas duré assez longtemps pour déclencher des feux de forêt mais seulement de broussailles sèches. Une disparition de la végétation au sol n'aurait préservé que les arbres ? ou cela n'a rien à voir et seulement les meilleurs capacités de régulation des mammifères et oiseaux ?

- Les marmottes les moins aimées sont les premières à donner l'alerte à l'approche d'un prédateur

"Les individus impopulaires ne peuvent pas compter sur leurs congénères pour être avertis de l’approche d’un danger ou pour repousser un prédateur".

Comme quoi, tout le monde a une fonction, même les plus rejetés...

- Un hippopotame (herbivore) qui mange un congénère mort

C'est la deuxième fois que ce comportement est documenté par un scientifique. C'est en 1999, dans le fleuve Shire au Malawi, que le Dr Keith Eltringham, spécialiste des hippopotames, a observé pour  la première fois un hippopotame en train de se nourrir du cadavre d'un congénère mâle. Par le passé, les hippopotames ont déjà montré un goût pour la viande. En 1995, le Dr Joseph Dudley décrivait pour la première fois dans une étude, le cas d'un mâle qui a tué et mangé un impala (une espèce d'antilope), qui tentait de fuir des chiens sauvages, dans le parc national Hwange au Zimbabwe. Plusieurs autres cas similaires ont, par la suite, été observés.

- Les gènes qui font vivre la baleine boréale jusqu'à 200 ans

Les chercheurs ont découvert des mutations spécifiques à la baleine boréale sur le gène ERCC1, jouant un rôle dans la survenue de cancer et dans le vieillissement cellulaire, ainsi que des duplications au niveau du gène PCNA, associé à la réparation de l'ADN et au cycle cellulaire. Le séquençage du génome de la baleine boréale a ainsi montré des changements dans l'information génétique ayant des implications dans la division cellulaire, la réparation de l'ADN, la maladie et le vieillissement.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les macaques rhésus pourraient apprendre à se reconnaitre dans un miroir ?

Après avoir placé chaque singe de l'étude dans une cage munie d'un miroir, les scientifiques ont dirigé une lumière laser légèrement urticante sur le visage ou l'oreille de l'animal. Celui-ci voyait donc son reflet dans le miroir, ainsi que le laser, au moment où il ressentait un picotement. Après 2 à 5 semaines, la plupart des singes entraînés (5 sur 7) touchaient le point lumineux sur leur corps en s'observant dans le miroir. Mieux, les macaques utilisaient désormais le miroir pour observer certaines parties de leur corps invisibles sans l'aide d'un miroir. "Nos résultats suggèrent que le cerveau de singe a le "matériel" de base [pour la reconnaissance de soi dans un miroir, ndlr], mais ils ont besoin de formation appropriée afin d'acquérir le "logiciel" pour obtenir la reconnaissance de soi".

La conclusion est contestée étant donnée les conditions de l'expérience les forçant presque à toucher le point lumineux qui les picotait. Je suis malgré tout persuadé que même des chats ou des chiens pourraient apprendre (difficilement) à se reconnaître dans un miroir, ce qui pose autrement la question, plus dans une continuité que dans une rupture (tout ou rien) entre présence ou non d'une conscience de soi.

- Nos représentations sont centrées sur la main

Des études sur des singes ont montré que le guidage sensoriel du mouvement est rendu possible par une représentation spatiale centrée sur la main dans le cerveau. Cela permet de percevoir les objets dans l'espace alentour du corps et d'interagir en conséquence par la localisation des membres.

Un autre résultat majeur a consisté à démontrer la plasticité de la représentation de l'espace entourant la main, même avec des prothèses. Dans ce but, une stimulation transcranienne a été utilisée en plus des stimuli visuels. Les expériences ont montré que le cerveau perçoit la prothèse en tant qu'élément du corps, comme notre main humaine. L'emplacement de la prothèse est utilisé comme référentiel pour la représentation de l'espace entourant le membre et facilite l'interaction avec des objets. Un résultat clé est la découverte que la représentation spatiale centrée sur la main implique les neurones multi-sensoriels dans le cortex prémoteur ventral et dans le cortex pariétal postérieur.

- Chez les Bonobos, ce sont les femelles qui sont dominantes

Chez les bonobos, les femelles s'occupent de la chasse et président au partage des ressources. Pourquoi dominent-elles les communautés ? Parce que les mâles ignorent précisément quand elles sont fertiles.

La chasse et le partage de la nourriture ont joué un rôle clé dans l'évolution de l'espèce humaine. Cette pratique serait allée de pair avec l'émergence de la spécialisation de certains éléments d'un groupe. De fait, plutôt que de rivaliser pour des ressources identiques, des membres d'une société donnée se sont spécialisés dans l'acquisition de nourriture, un phénomène qui a eu pour conséquence la division du travail selon les sexes, les mâles devenant les chasseurs.

Ce processus a été décrit en 1966, à l'Université de Chicago, lors du symposium Man the Hunter (L'homme, le chasseur) organisé par les anthropologues Richard Lee et Irven DeVore. Ils en ont tiré un livre éponyme publié deux ans plus tard. Responsables de l'acquisition et de la distribution d'une nourriture à haute valeur nutritive, en l'occurrence de la viande, les hommes ont assis leur domination, faisant de ce partage une arme politique pour s'attirer les bonnes grâces d'alliés et de partenaires.

Et en effet, les chimpanzés (Pan troglodytes), un modèle actuel pour imaginer notre passé lointain d'humain, sont en adéquation parfaite avec cette vision des choses : la capture de proies et le partage sont essentiellement le fait des mâles, la quantité de viande reçue par les femelles dépendant de leur statut social dans le groupe. La chasse aurait été une stratégie politique et sexuelle utilisée par les mâles pour s'assurer le soutien d'alliés et attirer des femelles pour se reproduire.

C'est justement le partage de la nourriture qui est l'apanage des femelles dominantes chez les bonobos.

- L'asymétrie de notre cerveau nous distingue des chimpanzés

Le cerveau humain se distingue par un sillon temporal supérieur (STS)  de 4,5 cm qui s'enfonce plus profondément du côté droit. Cette asymétrie n'existe pas chez le chimpanzés, suggérant une spécialisation, la scissure affectant, du côté droit, la région qui contrôle la voix et la reconnaissance de visages ainsi que ce qu'on appelle la "théorie de l'esprit" permettant de deviner ce que pense l'autre, alors que sur la gauche, le sillon se trouve au cœur des domaines liés à la langue.

"Ce sont bien sûr des mesures au niveau du groupe. Il y a des humains qui n'ont pas d'asymétrie et, réciproquement, il y a des chimpanzés qui ont une asymétrie. Cependant ce nombre est très restreint et la tendance moyenne est massivement une asymétrie chez l'homme et l'absence d'asymétrie chez le chimpanzé".

Voir aussi Sciences et Avenir. Ce serait une des seules différences avec la taille de notre aire de Broca dédiée au langage, à la grammaire et à la raison procédurale (mais il faudrait y ajouter les différences de nos neurones ou cellules gliales ainsi que leurs diversifications génétiques prédisposant à l'autisme).

On en vient toujours à la même conclusion qui recoupe l'évidence : ce qui nous distingue des singes, c'est le langage et le rapport à l'autre ou au groupe.

Par ailleurs, on sait qu'après une attaque cérébrale de l'hémisphère droit, il y a disparition du côté gauche (héminégligence) mais la plasticité cérébrale arriverait à compenser avec le temps sauf lorsque la connexion entre les deux hémisphères a été touchée.

- Des rétrovirus améliorent l'expression des gènes dans les neurones

On savait depuis longtemps que les rétrovirus endogènes constituent environ 5% de notre ADN. Pendant de nombreuses années, c'était considéré comme de l'ADN poubelle, d'aucune utilité, un vestige sans importance de notre histoire.

Au cours de l'évolution, les virus ont pris une place de plus en plus grande dans le fonctionnement de notre machinerie cellulaire. La raison pour laquelle ces virus sont spécifiquement activés dans le cerveau est probablement due au fait que des tumeurs ne peuvent se former dans les cellules nerveuses, contrairement à d'autres tissus.

"Nous croyons que le rôle des rétrovirus peut contribuer à expliquer pourquoi les cellules du cerveau en particulier, sont si dynamiques et multiformes dans leur fonction. Il se peut également que les fonctions plus ou moins complexes de diverses espèces des virus pourrait nous aider à comprendre pourquoi nous sommes si différents".

- Les premiers apprentissage (de plusieurs langues) influencent le cerveau pour toujours

"Nous avons été étonnés de constater que le profil de l'activation cérébrale chez les Chinoises adoptées qui avaient “perdu” ou délaissé complètement la langue concordait avec celui des sujets qui avaient continué de parler le chinois depuis la naissance. Les représentations neuronales à la source de ce profil ne pouvaient avoir été acquises que durant les premiers mois de la vie. Ce profil était complètement différent chez les sujets unilingues francophones".

L'étude avance que l'information acquise tôt demeure dans le cerveau et qu'elle influe inconsciemment sur le traitement de l'information par le cerveau pendant des années, voire pour la vie. Elle indique que l'information acquise durant des périodes optimales du développement pourrait avoir un statut spécial, et contredit les arguments non seulement dans le domaine de l'acquisition de la langue, mais dans tous les domaines, voulant que les représentations neuronales soient éliminées du cerveau ou irrécupérables par celui-ci au fil des ans.

Les incidences de l'étude sont très importantes et soulèvent des questions concernant le réapprentissage d'une langue ou d'une compétence acquise tôt, mais oubliée, ainsi que l'influence inconsciente des premières expériences sur le développement ultérieur.

Ceci dit, les bénéfices du multilinguisme seraient exagérés par les études (celles montrant qu'il n'y a pas d'avantage n'étant pas publiées!).

- Le cerveau efface les souvenirs qui font faire de mauvaises prédictions

Pas toujours, mais dans ce cas c'est perçu comme pathologique, le fait d'éliminer les connexions qui ne se vérifient pas est constitutif de toute prédiction : apprendre, c'est éliminer (les fausses hypothèses). Ce ne sont pas simplement des hypothèses qui sont éliminés, mais les souvenirs qui ont permis de construire ces hypothèses. Cela correspondrait à la "nonmonotonic plasticity hypothesis"(hypothèse de plasticité non monotone) qui stipule qu'une forte activation renforce les connexions alors qu'une faible activation les dégrade.

Sinon, quand on n'arrive pas à se rappeler quelque chose, fermer les yeux peut aider...

- La sieste consolide moins les apprentissages avec l'âge

Les résultats montrent qu'après une sieste les jeunes adultes ont connu une augmentation de leur performance dans l'exécution de la tâche, mais pas les personnes âgées, dont le sommeil lent comporte moins de fuseaux du sommeil. Ces fuseaux sont des trains d'ondes rapides de moins d'une seconde qui reviennent de façon périodique pendant le sommeil lent et qu'on peut apercevoir sur l'encéphalogramme. "Plus les sujets jeunes avaient des fuseaux au cours de leur sieste, plus l'activation cérébrale dans le putamen, une région du cerveau active dans la consolidation de ce type d'apprentissage, était élevée. Ce n'était pas le cas chez les sujets âgés".

- Les Australopithèques utilisaient des outils il y a 3 millions d'années

Ce n'est donc pas Homo Habilis qui a été le premier utilisateur d'outils, ce dont on pouvait se douter dès lors que des chimpanzés en utilisent mais l'étude des métacarpiens d'Australopithèques révèle que malgré leur petit cerveau, ils utilisaient presque autant que nous des outils, sans doute en pierre mais aussi en os ou bois ne se conservant pas. C'est un argument pour faire du développement de l'intelligence une conséquence de l'utilisation d'outils plutôt que l'inverse.

Du fait que les extrémités des os sont faits de tissu osseux mou, spongieux, ils sont façonnées au cours d'une durée de vie d'utilisation et moulés par ce que cette main a fait.

- L’homme de Taiwan, une nouvelle espèce archaïque

Le nouveau fossile de Taiwan semble plus grand et plus robuste que les anciens fossiles d'Homo erectus de Java, d’Indonésie et du nord de la Chine (voir carte). "Penghu 1 ne ressemble pas non plus exactement aux fossiles vieux de 400.000 ans découverts à Hexian, dans le sud de la Chine". Bref, l’homme de Penghu a une « gueule » à nulle autre pareille et pourrait avoir une origine évolutive différente de celles des Homo erectus, les plus anciens hommes jamais découverts en Asie.

- Les chasseurs-cueilleurs non violents ?

"La mort violente infligée par un humain à un autre apparaît plus tard que l’humanité elle-même et reste longtemps un phénomène très limité. C’est ce qu’indiquent les traces archéologiques". Préhistorienne, directrice de recherche au CNRS, Marylène Patou-Mathis a consacré un livre au sujet en 2013, Préhistoire de la violence et de la guerre (Editions Odile Jacob).

Incontestablement Marylène Patou-Mathis est plus compétente que moi sur ces sujets et pourtant je trouve très contestable ses positions "politiquement correctes" aussi bien sur Neandertal, dont elle tient à faire l'égal de Sapiens malgré de si grandes différences culturelles, et sur l'origine de la violence qu'elle situe (comme je le faisais moi-même auparavant) à la sédentarisation de grands groupes avec la constitution de stocks et de richesses, mais si cela change le type de violence qui vise désormais le pillage, il n'est pas conforme à l'observation de prétendre que les chasseurs-cueilleurs ne connaissent pas de violence, à la fois contre les autres tribus (condition pour garder son identité malgré l'échange de femmes) comme à l'intérieur de la tribu (notamment contre les femmes), pris dans des dettes de sang interminables. Certes, les traces de violence préhistorique sont rares mais ce sont les fossiles de ces périodes qui sont trop lacunaires. Les dernières études, y compris génétiques (la violence ayant été un facteur d'accélération de notre évolution), mettent au contraire en évidence une montée de la violence meurtrière (qui existe aussi chez les chimpanzés) en même temps que la fabrication d'armes de chasse. Ce serait même une des raisons de la baisse de la testostérone pour rendre ces sociétés un peu moins agressives.... Il ne s'agit pas de prétendre clore le débat mais on peut quand même déplorer que l'idéologie rende aveugle !

- Neandertal s'intéressait aux serres des grands rapaces

Ses nombreuses productions matérielles se résument presque exclusivement à des outils de pierre. Les restes animaux qui sont découverts associés à ses installations appartiennent majoritairement aux grands mammifères chassés et abandonnés dans ses habitats en tant que déchets alimentaires. L'utilisation de produits colorants est attestée dans plusieurs sites mais la question de leur fonction reste ouverte. Même l'interprétation des rares sépultures néandertaliennes ne fait pas l'unanimité parmi les chercheurs.

Il s'agit par exemple de stries de découpes observées sur les os des ailes du faucon Kobez (Falco vespertinus), du gypaète barbu (Gypaetus barbatus) et du vautour moine (Aegypius monachus). Elles ont été observées sur le site de Fumane en Italie (un travail décrit dans un article publié dans les Pnas). Ces marques résulteraient du prélèvement des rémiges des rapaces, lesquelles pourraient avoir été investies d’une fonction symbolique.

La plus ancienne de ces serres a été trouvée sur le site de Combe-Grenal, en Dordogne. Elle appartient à un aigle royal (Aquila chrysaetos) et provient d'une couche archéologique datée d'environ 90.000 ans. Elle porte une strie de désarticulation, ce qui indique qu'elle a été séparée du reste de la carcasse.

Quoi qu'il en soit, au Paléolithique moyen la sélection de serres de grands rapaces diurnes par l'Homme de Néandertal ne fait aucun doute. Et la récurrence des faits plaide en faveur d'une pratique qui dépasse l'acte individuel pour se placer à l'échelle du groupe. Bien sûr il serait tentant d'imaginer que ces serres symbolisaient la force des prédateurs ailés, ce qui est largement avéré en ethnographie.

- Neandertal utilisait des outils en os

Des chercheurs de l'Université de Montréal viennent récemment de découvrir, sur un site archéologique français, un outil en os à usages multiples datant de l'époque néandertalienne, ce qui vient participer à la remise en question de la vision linéaire de l'évolution du comportement humain. "C'est la première fois qu'un outil en os à usages multiples datant de cette période est découvert. Cela vient prouver que les Néandertaliens étaient en mesure de comprendre les propriétés mécaniques de l'os et savaient les exploiter pour fabriquer des outils, des capacités habituellement réservées à notre espèce".

Présentant un excellent état de conservation, il provient d'un fémur gauche de renne adulte et son âge est estimé entre 55 et 60 000 ans.

Je suis toujours surpris qu'on s'extasie pour de telles pratiques, ou des incisions dans des os, jusqu'à prétendre qu'il n'y aurait plus de différence entre Neandertal et nous alors que ces quelques traces sont si loin de celles des réalisations de nos ancêtres. Pour moi, cela renforce au contraire nos différences même s'il ne s'agit pas d'un tout ou rien. Il serait intéressant de savoir si son cerveau était aussi latéralisé que le nôtre mais, dans l'état actuel de mon information, je crois toujours probable que Neandertal utilisait un langage phonétique, notre spécificité étant le langage narratif avec sa double articulation où ce n'est plus le son qui fait le sens mais la construction des mots et des phrases.

- Un crâne de Sapiens croisé avec Neandertal en Israël, daté de 50 000 ans

Ce n'est qu'un confirmation de ce que l'analyse génétique avait établie d'un croisement de Sapiens avec Neandertal au Moyen-Orient vers cette époque. Cependant, on pensait que c'était un événement isolé, en tout cas rare. Le fait d'en retrouver des traces laisse penser que c'est arrivé assez souvent. Ce crâne serait donc celui d'une population Sapiens récemment installée au Moyen-Orient et qui comporte des traits néandertaliens témoignant d'un croisement avec les Neandertals qui habitaient la région à cette époque (mais cela reste à confirmer. Il faudrait une analyse génétique pour le confirmer).

Si le croisement avait été unique on aurait pu raconter qu'en Israël une vierge sapiens (n'ayant pas couché avec un homme de sa tribu) aurait donné naissance à un enfant miraculeux (blanc), plus intelligent et dont nous serions les descendants merveilleux. Mais si les populations se sont mélangées, ce n'est pas la même histoire et plus conforme à l'évolution.

Voir aussi Futura-Sciences et Pour la Science :

L’analyse statistique de mille autres détails place le crâne non seulement très loin des Néander- taliens, mais aussi à mi-chemin entre les Africains et les Euro- péens sapiens du Paléolithique supérieur (40000 à 10000 ans); elle distingue aussi Manot 1 des premiers H. sapiens du Levant, dont certains ont été inhumés il y a quelque 100 000 ans dans les grottes de Skhul et de Qafzeh, en Israël.

- Les Bushmen d'Afrique submergés depuis 5000 ans par les agriculteurs bantous

On sait que l'Afrique est la région du monde ou la diversité génétique humaine la plus grande. Mais comment cette diversité est-elle structurée ?

Pour commencer, les chercheurs retrouvent dans leurs données la trace de l’expansion bantoue. L'expansion de cette population paysanne, originaire du Cameroun et du Nigéria actuels, vers l'Afrique forestière puis orientale et australe se serait produite il y a 3 000 à 5 000 ans. Elle est à l’origine des quelque 450 langues nigéro-congolaises apparentées en Afrique.

Plus surprenant, les chercheurs ont aussi mis en évidence un flux de gènes entre l’Eurasie et l’Afrique de l’Est, survenu entre 7 500 ans et 10 500 ans. Particulièrement évident chez les Éthiopiens, ce métissage entre Eurasiens et Africains traduit ainsi un « retour » dans le berceau de l’humanité des gènes dispersés hors d’Afrique des dizaines de milliers d’années plus tôt, lors des vagues successives de sortie d’Homo sapiens hors d’Afrique.

Ainsi, la fondation du groupe Niger-Congo (bantou), qui représente aujourd’hui la majorité de la population africaine, semble résulter de la contribution d’un très grand nombre d’individus, dont des Eurasiatiques, à l’époque de l’expansion bantoue.

Tout aussi intéressants sont les traces de gènes buhsmen (ou Khoïsans, des chasseurs-cueilleurs antérieurs à l’expansion bantoue) partout en Afrique. On en trouve même dans le génome ouest-africain, ce qui suggère que les Khoïsans correspondent à une population ancienne qui constituerait le substrat génétique originel de l’Afrique sub-saharienne. Au cours de leur expansion, les bantous auraient repoussé les Khoïsans dans les forêts et les déserts, mais se seraient aussi mélangés à eux.

- Les tatouages d'Ötzi

Les motifs tatoués semblaient en relation avec des zones portant des traces de maladies dégénératives, en particulier des lésions d’arthrose au niveau des articulations : genoux, chevilles et poignets.

il faut dire qu'il n'était vraiment pas en bonne santé cumulant maladie cardiaque, maladie de Lyme (tiques) et des vers intestinaux.

Parmi les 70 objets retrouvés à proximité de son corps, par les archéologues figuraient  une panoplie de vêtements, une pèlerine en fibres végétales, des jambières de cuir, un pagne en peau de chèvre, un bonnet en peau d’ours, un arc en if (Taxus baccata) d’1,80m, un carquois en peau renforcé de noisetier avec 14 flèches en bois de cornouiller et viorne, certaines empennées de plumes d’aigles prêtes à servir, une hache en cuivre à manche en frêne, ainsi qu’un petit couteau en silex, et plus émouvant encore, un petit seau d’écorce dans lequel il transportait à 3200m d’altitude, des braises pour son feu.

- Les langues tonales plus fréquentes dans les pays chauds

Dans les langues à tons, ou langues tonales, la hauteur relative du son affecte la signification des vocables : par exemple, en chinois mandarin, « ma » articulé à une certaine hauteur signifie « mère », mais le même « ma », émis sur un ton bas et remontant vers l’aigu, veut dire « cheval ». Plus de la moitié des langues parlées dans le monde sont tonales, au moins partiellement.

Selon un groupe international de chercheurs, les langues tonales ont une géographie liée au climat : elles seraient plus fréquentes dans les régions chaudes et humides que dans les régions froides et sèches, du fait que les cordes vocales ont besoin d’humidité pour produire un son musicalement juste. Autrement dit, la phonétique des langues humaines serait influencée par les conditions climatiques.

Sur le continent américain, on trouve des langues à tons complexes en Amazonie et dans la partie sud des États-Unis ou au Mexique, mais ni au nord ni en-dessous de la zone tropicale.

- Les hommes se marient quand les femmes se font rares

Les femmes investissent davantage dans la reproduction que les hommes car avoir un enfant a plus de conséquences pour elles et mal choisir son partenaire peut leur coûter cher. "Pour l'homme, la reproduction peut se traduire par une simple relation sexuelle, sans coût à long terme".

Mais cette vision est trop "stéréotypée" et on ne peut pas se contenter de s'appuyer seulement sur les différences biologiques pour comprendre les comportements sexuels.

"Quand les femmes sont plus nombreuses que les hommes, ces derniers semblent particulièrement enclins à désirer davantage de relations sexuelles sans engagement, note l'étude. A l'inverse, les hommes semblent moins prêts à se lancer dans des relations sans engagement lorsqu'ils sont en surnombre", poursuit l'étude. Les femmes pour leur part ne changent pas d'attitude en fonction de ce ratio. Les comportements amoureux semblent donc également influencés par les lois du marché. "Si vous raisonnez en termes d'offre et de demande, le sexe le plus rare a un pouvoir de négociation plus fort".

On avait parlé en novembre de la prévisible "fin du mariage" mais cela pourrait dépendre du ratio hommes/femmes.

- La ghréline, l'hormone de l'appétit stimule aussi l'appétit sexuel

Quand les souris reçoivent une dose de ghréline, leur activité sexuelle augmente ainsi que leurs efforts pour trouver un partenaire. À l'inverse, quand on leur administre un inhibiteur de la ghréline, leur activité sexuelle diminue. "On savait déjà que la ghréline agit de manière indirecte sur le circuit cérébral de la récompense déclenché par les aliments, l'alcool et les drogues. Notre étude montre pour la première fois que cette hormone joue également un rôle dans les mécanismes naturels de récompense comme le sexe", a déclaré Elisabet Jerlhag, chercheur de l'université de Gothenburg. En effet, plusieurs études ont montré que la ghréline est acheminée via la dopamine, neurotransmetteur majeur dans le circuit de la récompense.

- L'éjaculation féminine : un mélange d'urine et de liquide prostatique

Je suis toujours très surpris qu'on étudie si tardivement des phénomènes si courants et pourtant contestés par beaucoup ! Un gynécologue français, Samuel Salama, a donc pu analyser les liquides émis par 7 femmes fontaines et si, pour 2 d'entre elles, il n'y avait que de l'urine, pour les autres il y avait aussi des petites quantités de liquide prostatique. A noter que ces femmes avaient uriné avant et que leur vessie était vide mais s'est remplie sous l'effet de l'excitation.

- Les boissons sucrées avancent l'âge de la puberté

- La pyramide des âges change de forme

La pyramide des âges n’est plus une pyramide. En 2060, forte de 9,5 milliards d’humains, elle ressemblera à une colonne, où chaque catégorie d’âge sera égale en nombre aux autres.

- Le stress de la présence d'étrangers réduit l'empathie

Des études précédentes réalisées par l'équipe de Jeffrey Mogil ont démontré que deux souris ne peuvent éprouver de l'empathie l'une envers l'autre si elles ne se connaissent pas. Les chercheurs ont également observé que si deux souris se connaissent bien (lorsqu'elles partagent la même cage), le même stimulus provoquera une douleur plus intense si elles sont ensemble que si elles sont seules. L'étude publiée aujourd'hui est la première à démontrer l'existence du même obstacle à l'empathie en présence d'étrangers chez les humains. Les chercheurs ont ensuite étudié ce qui empêchait des étrangers d'éprouver de l'empathie et ont observé que la cause de ce phénomène était identique chez les humains et les souris: le stress occasionné par la présence d'un étranger. Lorsque les chercheurs ont administré aux sujets de la métyrapone ? un médicament qui prévient la réaction de lutte ou de fuite en présence d'un stress ? avant l'expérience, tant les étudiants que les souris ont manifesté de l'empathie envers l'étranger.

- Plus il y a de femmes et d'empathie, plus un groupe est intelligent

Les ingrédients les plus importants (l’équité de parole, l’empathie, la sur-représentation féminine) sont demeurés les facteurs décisifs (sur tous les autres) indépendamment du mode d’interaction employé. Les meilleures équipes étaient celles qui communiquaient beaucoup, d’une manière équitable et qui possédaient de bonnes compétences en compréhension des émotions des autres.

Le rôle de l’intelligence sociale, de l’empathie, semble plus important que la cohésion, “la motivation” ou la “satisfaction” des participants.

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Un très long ARN non codant fait entrer les cellules en sénescence

La sénescence cellulaire est considérée comme une barrière anticancer majeure en bloquant la prolifération de cellules potentiellement cancéreuses. Elle peut être induite par différents stress comme le raccourcissement des télomères, les dommages à l'ADN ou une hyperactivité mitogénique par l'activation d'oncogène. Les cellules sénescentes sont dans un état stable d'arrêt de la prolifération et établissent un programme génique spécifique ainsi que des réarrangements importants de la structure de la chromatine.

Ils ont mis en évidence que la sénescence s'accompagne de l'augmentation préférentielle de l'expression d'une classe récemment découverte de très longs ARN non codants intergéniques (vlincRNA), au contraire des autres classes de transcrits analysées qui sont plutôt réprimées. Ces vlincRNA, d'une taille inhabituelle par rapport aux autres ARN, sont transcrits à partir de séquences d'ADN intergéniques dont la fonction était jusqu'alors inconnue.

- En éliminant les cellules endommagées, une mouche vit 60% plus longtemps

Nous avons pensé que sélectionner les cellules les moins touchées et éliminer les plus endommagées pourrait être une bonne stratégie pour maintenir la santé des tissus et donc retarder le vieillissement et prolonger la durée de vie".

Normalement, il existe deux copies de ce gène dans chaque cellule. En insérant une troisième copie, à l'aide d'un virus vecteur, les chercheurs ont réussi à ne conserver que les cellules les plus saines dans les tissus. Les conséquences de ce "contrôle qualité" amélioré ont été "très excitantes" estime Eduardo Moreno. Les mouches ainsi modifiées ont préservé leurs tissus du vieillissement plus longtemps et ont vu leur durée de vie augmenter de 50 à 60%.

- Une prise de sang suffit pour analyser un cancer

L’ADN circulant est en effet un "objet biologique" susceptible d'apporter des informations sur la tumeur. Il ne s’agit pas là de repérer directement les cellules, mais de détecter leur présence par l’intermédiaire de l’ADN qu’elles libèrent, et des mutations que porte cet ADN. Dans l’organisme, il existe un phénomène naturel de dégradation des cellules (normales ou tumorales) qui permet d’assurer le renouvellement des tissus. Lorsque ces cellules sont dégradées, une partie de leur matériel génétique se retrouve dans le sang. De l’ADN tumoral peut ainsi y être détecté. Dans ce cas, cela signifie que des cellules tumorales sont présentes dans l’organisme. L'avantage de l'ADN tumoral est qu'il permet de détecter la présence de quantité même infime de cellules tumorales.

- Détecter les cancers par leur ARN non codant

En analysant les longs ARN non codants du transcriptome, des chercheurs de l’université du Michigan ont trouvé que certains d'entre eux étaient spécifiques du cancer. Voilà qui pourrait permettre de développer de nouveaux biomarqueurs afin d'améliorer le diagnostic et le traitement du cancer.

- L'excès de cuivre dans le sang signe de tumeurs

L'excès de cuivre dans le sang des patients cancéreux n'est pas d'origine alimentaire. En effet, le rapport isotopique du cuivre du sang des patients n’est pas caractéristique de celui d'une alimentation humaine qui contient généralement beaucoup plus d'isotopes lourds (cuivre 65).

En étudiant les rapports d'isotopes du cuivre dans les tumeurs du foie, les scientifiques ont découvert que les tumeurs contenaient plus d'isotopes de cuivre 65 que les tissus sains adjacents. Plus la tumeur est importante, plus elle contient de cuivre 65, et moins cet isotope serait présent dans le sang.

- Le cancer n'est pas le fruit du pur hasard

Je n'avais pas rendu compte de cette étude qui était présentée comme prouvant que la plupart des cancers étaient le fruit du pur hasard, ce qui était absurde même si les cancérologues témoignent de patients n'ayant au aucune conduite à risque, ce qui arrive effectivement assez souvent mais n'empêche pas l'existence de facteurs aggravants. Que les mutations de l'ADN soient aléatoires, tout le monde l'admet, et que, donc, plus les cellules se multiplient, plus il y a de risque de cancer, ce que l'étude montre effectivement, rien de plus logique mais cela ne veut pas dire que ce serait un risque complètement aléatoire pour autant. D'abord parce que passer d'une mutation à un cancer met en jeu le système immunitaire qui est souvent déterminant (notamment par le stress et l'inflammation) et les mécanismes de réparation de l'ADN. Justement, l'action cancérigène du tabac consiste à inhiber la protéine P53 supposée éliminer les cellules portant des mutations. Ceci établi, on peut revenir à cette étude qui ne manque pas d'intérêt même si elle ne dit pas ce qu'on lui fait dire (les auteurs eux-mêmes étant fautifs par les expressions sensationnelles employées).

Ce travail de recherche est très intéressant mais il ne parle absolument pas du risque de cancer.

En effet le but de l'étude est d'expliquer les  variations du risque de cancer et le titre de l'article est clair : “Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions”. L'idée des auteurs est la suivante :  Le cancer est provoqué par des mutations dans l'ADN, des mutations peuvent être causées par, entre autres choses, la réplication de l'ADN. Donc, plus les cycles de réplication que l'ADN sont nombreux (c'est à dire qu'il y a de nombreuses divisions cellulaires dans un tissu particulier), plus le risque de cancer est élevé.

Pour tester cette hypothèse, les auteurs ont analysé les données sur le risque de cancer au long de la vie  et le taux de division cellulaire des tissus où se développent 31 types de cancer.  Ces données suggèrent qu'il existe une relation entre le risque de cancer et le nombre de divisions cellulaires. Mais il ne dit rien sur la proportion de cancers due à la division cellulaire.

Ceci permet aux auteurs de séparer les cancers en deux groupes : ceux dont on peut associer l'apparition à la division cellulaire (par exemple le cancer du pancréas)  et ceux donc on ne peut pas résumer le cancer à la division cellulaire (par exemple le cancer colorectal ou le cancer du  poumon). Le premier groupe contient 22 cancers et représente le groupe des cancers dont l'apparition est associée à la division cellulaire ; ceci à été résumé par "la malchance" alors que pour le deuxième groupe (9 cancers) la division cellulaire est moins importante et donc on ne peut pas parler uniquement de "malchance". Le raccourci qui consiste à dire que 2/3 (soit environ 22/31) des cancers sont "dus"  à la malchance est un double raccourci frauduleux :  (i) L'article explique les variations et non  les risques, (ii) il y a des cancers beaucoup plus fréquents que d'autres. Ce dernier point est connu chez les psychologues comme un biais d'équiprobabilité. Si vous lancez deux dés, beaucoup de gens pensent que les deux sommes 11 et 12 ont la même probabilité d’apparaître. La justification classique est que le hasard  détermine la somme et donc ne favorise pas une issue ou une autre. Or, 11 est en réalité deux fois plus probable que 12, parce que deux configurations (5-6 et 6-5) des dés correspondent à une somme de 11, alors qu’une seule (6-6) correspond à une somme de 12.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Arrêter le tabac augmente le risque de Parkinson

On savait déjà que le tabac protégeait les neurones du Parkinson mais on apprend que ceux qui arrêtent augmentent beaucoup les risques.

Par ailleurs, des malades du Parkinson font preuve d'une soudaine créativité (comme d'autres ont des accès psychotiques ou sont pris d'une frénésie sexuelle) ce qui implique la dopamine mais soit par désinhibition (comme le tremblement de la main) soit par excès de dopamine à cause des médicaments.

- L'envie de fumer est plus forte lors de l'ovulation

L'envie irrépressible de fumer est plus forte au début de la phase folliculaire, soit après les menstruations. Une diminution hormonale de l'oestrogène et de la progestérone accroit le syndrome de manque et l'activité des circuits neuronaux associés au craving".

C'est la confirmation du caractère dépressif et anxiogène du manque de progestérone comme on l'avait vu le mois dernier.

- Plus il y a d'oxygène (à basse altitude) plus il y a de cancers du poumon

Les scientifiques ont observé que l’incidence du cancer du poumon diminuait de 7,23 cas pour 100.000 personnes pour 1.000 m d’élévation en altitude. L’association inverse entre l’altitude et le cancer du poumon était forte.

Cependant, les chercheurs n’ont pas observé le même lien avec le cancer du sein, de la prostate ou de l’intestin : ceci suggère un rôle joué par le processus d’inhalation. Un produit cancérogène inhalé, moins présent en altitude, pourrait expliquer cette association, ce qui fait de l’oxygène un coupable possible. L'hypothèse émise par les chercheurs est que l'oxygène favorise la production de radicaux libres, ce qui peut stimuler le cancer.

- Attaquer les métastases dans le foie

C'est dans le foie qu'ont tendance à se loger les cellules cancéreuses à l'origine des métastases.

Tout d’abord, la radiothérapie stéréotaxique d’ablation, une radiothérapie externe guidée par imagerie dont le but est de "casser" l’ADN des cellules cancéreuses au moyen de très fortes doses de rayons en un temps très court.

L’ablation par radiofréquence, dite thermoablation, consiste, elle, à détruire les cellules tumorales au moyen d’un courant électrique de haute fréquence produisant des températures locales de plus de 60°C. Quant à l’électroporation irréversible, elle permet de casser les membranes des cellules malades par l’application d’un champ électrique de forte intensité.

- Des cellules cancéreuses recrutent des cellules voisines pour les transformer en métastases

Des récepteurs Notch modifiés permettent aux cellules cancéreuses de recruter des cellules voisines en utilisant le mécanisme de signalisation utilisé pour la cicatrisation (ou l'embryogenèse).

- Des brocolis contre le cancer de la prostate

C'est surtout son composant, le sulforaphane, qui devrait être employé, s'attaquant aux métastases en modifiant leur méthylation, ce qui active les gènes suppresseurs de tumeurs avec notamment la protéine SUV39H1. Cela pourrait s'appliquer à d'autres cancers (seins, ovaires, colon, pancréas).

- La metformine contre le cancer de la prostate

Ce médicament contre le diabète, connu déjà pour allonger la vie, arrêterait la croissance des tumeurs.

- L'inflammation favorise les cancers

Ce n'est pas une nouveauté mais les mécanismes engendrant les mutations de l'ADN ont été précisés.

L'inflammation chronique est à l'origines des cancers du colon, du pancréas, du foie et de l'oesophage en produisant des molécules réactives (radicaux libres) qui s'attaquent à l'ADN. Si les dommage à l'ADN sont immédiats, ils ne deviennent cancéreux que lorsque l'inflammation provoque la division cellulaire, quelques jours après.

Cela suggère que l'inflammation chronique rend aussi plus sensibles aux produits cancérigènes de l'environnement (air, nourriture).

- La protéine SR1848 contre les cancers du sein et du pancréas

Elle réduirait l'activité de la protéine cancérigène dite “liver receptor homolog-1” ou LRH-1.

- Le gène ATDC impliqué dans l'agressivité du cancer du pancréas

En étudiant des tissus pancréatiques comportant des lésions pré-cancéreuses, les scientifiques ont découvert que le gène ATDC s'y exprimait dans un sous-groupe de cellules pré-invasives et jouait ainsi un rôle dans le développement des cellules souches du cancer du pancréas. Un mécanisme favorisant une évolution très rapide de la maladie.

- Un virus modifié pour traiter le cancer du pancréas

Un virus génétiquement modifié pour détruire les cellules cancéreuses du pancréas a fait ses preuves chez des souris.

Ils ont utilisé le virus de l'herpès et ont modifié son génome afin de le rendre inoffensif vis-à-vis des cellules saines de l’organisme mais capable de se répliquer spécifiquement dans les cellules cancéreuses du pancréas, et de les détruire. En injectant une unique dose du virus modifié à des souris, associée à une chimiothérapie, a drastiquement réduit la taille des tumeurs, sans effet indésirable dangereux pour les animaux.

"Cette approche oncolytique est étudiée depuis longtemps pour une raison simple : alors qu’une cellule saine lutte efficacement contre la réplication d’un virus, une cellule cancéreuse est beaucoup plus vulnérable. Le processus de cancérisation fait sauter des verrous protecteurs, facilitant l’entrée et la réplication des virus dans ces cellules malades".

C'est la raison pour laquelle le virus du rhume notamment nous débarrasserait de cellules cancéreuses. Voir aussi Futura-Sciences.

- Un spray contre la grippe

Une protéine du cerveau (AcPb) stimule le pouvoir de guérison du sommeil pour lutter contre la grippe. Une pulvérisation nasale pourrait en stimuler la production pour combattre le virus plus rapidement.

En fait, ce serait peut-être simplement que la protéine nous inciterait plus à dormir quand on est malade, le sommeil faisant le reste...

- Un spray de nanoparticules contre les virus respiratoires

La découverte principale, c'est que des nanoparticules chargées positivement induisent une réaction immunitaire forte alors que les nanoparticules chargées négativement ne déclenchent quasiment aucune réponse immunitaire. Cela permettrait d'inhaler des vaccins qui n'auraient plus besoin d'être réfrigérés.

- Des vaccins par nanopatch pour remplacer les aiguilles

Un petit carré de silicone à peine plus grand qu’un cachou pourrait changer la face du monde. Inventé par un chercheur australien, Mark Kendall, le nanopatch pourrait bientôt reléguer aux oubliettes de l’histoire les seringues utilisées depuis plus d’un siècle pour administrer les vaccins. Hérissé de 20 000 nano-aiguilles enrobées d’antigènes (le principe actif du vaccin), il déclenche une réponse du système immunitaire en sollicitant les cellules de la peau qui sont très sensibles.

Indolore, le nanopatch a aussi le mérite d’être bon marché. Il peut être fabriqué pour moins de 50 centimes de dollars à partir de silicone ou de bicarbonate, et il requiert une dose d’antigène minime (moins de 1 % de la dose utilisée dans les vaccins classiques). Autre atout : il est stable à température ambiante. « S’affranchir de la coûteuse et fragile chaîne du froid changerait tout », s’enthousiasme Seth Berkley, de Gavi Alliance, qui finance des campagnes de vaccinations dans le monde.

- Un nouvel antibiotique extrait de la fange

C'est par l'étude de 10 000 molécules produites par des bactéries dans le sol (boue) qu'ont été découverts de nouveaux antibiotiques et notamment, la Teixobactine.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Analyser une goutte de sang d'un doigt au lieu d'une prise de sang

Les nouveaux tests peuvent être effectués sans aller chez le médecin, ce qui permet d'économiser à la fois du temps et de l'argent. La plupart des résultats sont obtenus au bout de quatre heures environ, ce qui signifie que vous pourriez passer dans une pharmacie pour procéder au test la veille d'un rendez-vous médical et que vos résultats seraient disponibles lorsque vous vous rendrez chez le praticien.

Dans le cas d'un virus ou d'une bactérie, que l'on analyse traditionnellement à l'aide d'une colonie, nous évaluons plutôt l'ADN de l'agent infectieux en vue d'obtenir des résultats bien plus rapidement.

Avec le procédé mis au point par Theranos, la même goutte pourra servir pour des douzaines de tests différents. Cette technique présente également l'avantage de n'être pas chère.

- Des cellules souches contre l'insuffisance cardiaque

Une greffe de cellules cardiaques dérivées de cellules souches embryonnaires a été réalisée sur une patiente souffrant d'insuffisance cardiaque. "Celle-ci va bien".

La greffe sur la partie du cœur touchée par un infarctus, couplée à une pontage coronarien, a été réalisée le 21 octobre 2014, chez une patiente âgée de 68 ans. La patiente souffrait d'insuffisance cardiaque sévère avec altération nette de sa fonction cardiaque à la suite d'un infarctus ancien, mais elle n'était pas au stade ultime qui aurait relevé d'une greffe cardiaque ou d'un coeur artificiel.

À présent, "la patiente va bien, son état s'est nettement amélioré, sans qu'aucune complication n'ait été observée. Elle est rentrée chez elle et a repris une activité normale". Les jeunes cellules cardiaques obtenues à partir des cellules souches embryonnaires ont été incorporées dans un gel qui a été posé sous forme de patch sur la zone du cœur de la patiente, rendu inerte par un ancien infarctus. Cette partie du cœur "bouge aujourd'hui".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Le deuxième patient avec un cœur Carmat va bien

- Un implant qui dérive une artère sur une veine pour faire baisser l'hypertension

Ce nouveau dispositif nommé "The Coupler" est installé à cheval entre l’artère et la veine au niveau de la cuisse. Le principe est de créer une sorte de pont entre les deux circuits de façon à relâcher un peu de la pression sanguine qui s'exerce sur la paroi des artères vers la veine voisine.

L'implant s'installe lors d’une intervention chirurgicale légère d’une quarantaine de minutes sous anesthésie locale. Surtout, "une fois que l’implant est installé, les résultats sont immédiats" mais 29% des patients ayant reçu l’implant lors de l'essai clinique ont présenté une sténose de la jambe qui va nécessiter une autre intervention comme la pose d’un stent dans la veine.

Je suis plutôt étonné que cela ne pose pas plus de problèmes à long terme mais pourrait être utile en cas de crise ?

- La protéine hevin nécessaire aux connexions entre neurones impliquée dans l'autisme ?

On savait cette protéine impliquée dans l'autisme, la dépression et le suicide mais sa fonction n'était pas connue. Il semblerait qu'elle élimine les connections multiples pour n'en garder qu'une. Dans le cortex, cette protéine favoriserait les liaisons avec le thalamus et réduirait les liaisons avec les autres neurones du cortex.

- Les autistes ont des modes de synchronisation tous différents

L'équipe d'Avital Hahamy a ainsi découvert une différence intrigante entre les cerveaux des sujets sains et ceux des personnes autistes : les premiers présentent tous des synchronisations cérébrales proches, alors que les seconds montrent clairement des profils particuliers et uniques (on les nomme "idiosyncratiques" - voir image).

Cette différence s'expliquerait par la manière d'interagir et communiquer avec leur environnement. "Dès son plus jeune âge, les réseaux cérébraux se forgent en fonction d'intenses interactions avec les autres, par exemple le fait de partager des expériences, ce qui fait que les individus présentent des modèles de synchronisation proches les uns des autres, ajoute Avital Hahamy. Il est possible que chez les personnes atteintes de TSA, comme les interactions avec l'environnement sont perturbées, chacun développe une organisation cérébrale unique".

- Des cellules immunitaires de souris dépressives sont des antidépresseurs injectées à d'autres

On ne sait pourquoi mais les cellules immunitaires de souris stressées et devenues complètement dépressives injectées à d'autres souris leur donnent la pêche, sans doute parce que dans l'état dépressif le corps se défend en produisant le maximum d'antidotes. Il se pourrait cependant que ce soit juste comme prendre de la cortisone ?

- Des nouveaux neurones pour compenser l'Alzheimer

Ils ont utilisé un vecteur rétroviral pour modifier spécifiquement le patrimoine génétique des cellules nouvellement générées dans l'hippocampe de souris adultes à partir des cellules souches. Les souris saines soumises à ce traitement présentent alors une neurogenèse fortement stimulée. Les cellules modifiées expriment un facteur dit proneural qui va orchestrer leur différenciation exclusive en neurones et piloter et accélérer leur maturation et leur intégration fonctionnelle.

Les chercheurs ont appliqué cette stratégie à des souris âgées modèles de la maladie d'Alzheimer qui présentent des troubles massifs de la mémoire ainsi qu'une neurogenèse hippocampique quasiment inexistante. De façon remarquable et malgré la pathologie amyloïde, les auteurs réussissent à manipuler les cellules souches de l'hippocampe générant ainsi un ensemble de nouveaux neurones tout à fait fonctionnels et connectés au réseau cérébral. Plus remarquablement, lorsque ces animaux malades ainsi traités sont soumis à un test de mémoire spatiale dans lequel ils doivent détecter le déplacement d'un objet, ils obtiennent les mêmes performances de mémoire que les souris témoins non malades.

- Le baclofène, bientôt prescrit contre Alzheimer ?

Pour trouver de nouvelles cibles à de vieux médicaments, les chercheurs de Pharnext croisent plusieurs bases de données médicales afin de trouver des associations inédites. Pour la maladie d’Alzheimer, la méthode a livré pas moins d’une cinquantaine de combinaisons intéressantes. Mais c’est l’association Acamprosate+Baclofène qui a les faveurs du PDG de Pharnext. "Principalement, parce que ces deux molécules sont sûres et présentent une toxicité faible aux doses employées" justifie-t-il.

- Une protéine du réveil d'hibernation contre l'Alzheimer

La protéine RBM3 restaure l'activité cérébrale lorsque l'animal sort d'hibernation et pourrait stimuler le cerveau des patient atteints d'Alzheimer ou autre démence qui manqueraient justement de cette protéine.

Du coup, on peut imaginer qu'une des causes de l'Alzheimer serait d'être trop bien chauffé et ne pas avoir assez froid ?

- La bière contre l'Alzheimer

Un antioxydant du houblon, le xanthohumole, aurait un effet protecteur sur les neurones. On avait vu aussi que les vitamines B (de la levure de bière) protégeaient aussi les neurones.

On avait déjà vu que le café aussi ralentissait l'Alzheimer mais il y aurait aussi dans le café des peptides anti-douleurs proches des endomorphines. Enfin, on avait abondamment parlé du rajeunissement provoqué par la transfusion du sang de jeunes, cela pourrait aussi être un traitement pour l'Alzheimer. Par contre, le fait que les médicaments anticholinergiques (benzodiazépine, antihistaminiques, etc.) augmentent beaucoup les risques d'Alzheimer n'est pas encore pris en compte par les médecins.

- Pas de grandes différences entre 70 et 50 ans

Du moins pour les retraités les plus actifs. La dégénérescence du corps serait plutôt liée à l'absence d'exercice qu'à l'âge.

- La sédentarité tue 2 fois plus que l'obésité

- Obésité : un implant pour agir sur les nerfs contrôlant l’appétit

L’autorité américaine des médicaments, la Food and Drug Administration, vient d'autoriser la commercialisation d’un implant d'un nouveau genre pour traiter l’obésité.

- Une pilule qui fait croire qu'on a mangé un repas

Cette pilule trompe le corps en lui faisant croire qu'il a déjà consommé un repas complet, ce qui favorise la perte de poids.

Ce médicament, à base d'une molécule appelée fexaramine, stimule un récepteur de l'acide biliaire dans l'intestin, favorisant ainsi la perte de poids et une baisse du taux de cholestérol dans le sang.

"Cette pilule est comme un repas complet imaginaire, explique Ronald Evans dans la vidéo ci-dessous. Elle envoie les mêmes signaux que lorsque vous mangez beaucoup de nourriture. Mais la différence est que cette pilule ne contient aucune calorie et n'a aucun effet sur l'appétit".

- La graisse protège des infections

Les cellules graisseuses sécrèteraient de la cathélicidine qui agit comme antibiotique en attaquant la membrane des bactéries et certains virus. Cependant trop de graisse déclenchant un diabète de type 2 et une résistance à l'insuline diminuerait la production de cathélicidine.

- Les grosses fesses des mères font des enfants plus intelligents

La graisse des fesses est un dépôt prévu pour le développement cérébral de l'enfant. Il faut beaucoup de graisse pour constituer un système nerveux, et celles contenues dans les fesses et les hanches des femmes sont enrichies en DHA (acide docosahexaénoïque, un oméga-3 constituant en particulier les cellules nerveuses).

En 5 millions d'années d'évolution, le volume moyen du cerveau humain est passé de 400 ml à 1.200 ml, ce qui expliquerait le stockage de plus en plus important de graisse chez la femme.

Ces recherches pourraient peut-être enfin expliquer pourquoi les femmes ont plus de graisse que les hommes (30 % du poids total des femmes est composé de graisse, contre 10 % pour les hommes).

- Un capteur sur la peau pour voir les niveaux de glucose sans piqûre

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des glucocorticoïdes pour resynchroniser l'horloge des voyageurs décalés

C'est en étudiant l'expression rythmique des gènes de l'horloge dans nos cellules sanguines blanches que nous avons pu observer leur ajustement en réponse aux glucocorticoïdes. Ces cellules sont impliquées dans la réponse de notre corps contre les attaques de nombreux pathogènes. Ainsi, cette étude suggère un rôle possible des rythmes biologiques dans le contrôle des fonctions immunitaires chez le travailleur posté.

- Un nouvel implant pour faire remarcher des rats

Un nouvel implant neuronal permet à des rats paralysés de remarcher !

Composé de différentes couches de silicone - matériau élastique tout comme la dure-mère - l’e-dura accompagne les mouvements naturels de la moelle épinière et reste en place. Testé deux mois sur des rats, il n’a pas été altéré et a maintenu son efficacité : « La stimulation chimique est assurée par des canaux microfluidiques qui délivrent des substances. Les stimulations électriques sont, elles, réalisées par des pistes électroniques étirables, faites d’or craquelé et des électrodes souples de 100 micromètres de diamètre d’un matériau nouveau (silicone et microbilles de platine). » Et les rats récupèrent la marche tout comme dans les expériences précédentes. L’objectif est à présent d’adapter cet implant à l’homme.

- Des prothèses moins chères, plus légères et adaptées

Dans son projet baptisé Exo Prothestic Leg, le jeune designer industriel recrée un à un les éléments qui composent une prothèse de jambe. Pour réaliser l'emboiture - partie qui accueille le moignon - il utilise une technologie développée par le MIT (Massachusets Institute of Technology), qui permet de scanner l'extrémité d'un membre amputé afin d'en réaliser un modèle 3D. Un laser détecte les parties où la tension sur les tissus de peau est la plus forte afin de réaliser une emboiture sur mesure pour chaque patient.

Ce scan 3D lui sert ensuite de base pour créer le reste de la prothèse, qu'il conçoit à l'aide d'un logiciel de 3D afin d'obtenir cette forme exo-squelettique si particulière.Une visualisation des contraintes de poids et de force s'exerçant sur le modèle, lui permettra de faire des ajustements, et d'ajouter des jonctions au besoin. Une fois terminé, ce modèle est imprimé en 3D en titanium, matériau choisi pour sa légèreté, sa résistance et ses propriétés bio-compatibles.

- Le bisphénol A, jugé sans risque par l'autorité européenne ( voir aussi Futura-Sciences)
- Les sources de BPA sont les aliments contaminés par leurs emballages
- Les substituts au BPA aussi nocifs...

- CerePlex W, une interface neuronale sans fil

Le CerePlex W est un boîtier d’interface neuronale externe capable de transmettre les commandes mentales d’une personne via une liaison sans fil à la vitesse d’une connexion internet domestique. Cette avancée pourrait permettre à des personnes handicapées d'utiliser au quotidien des systèmes de contrôle par la pensée.

Décrit comme ayant la taille d’un « bouchon de réservoir automobile » (sic), il se place au sommet du crâne pour être connecté physiquement au capteur BrainGate, implanté dans le cerveau. Lorsqu’il reçoit les signaux électriques émis par les neurones, le CerePlex W les amplifie et les convertit en données numériques qui sont transmises par liaison sans fil à un récepteur. L’information peut alors être répercutée à un appareil : une prothèse, un fauteuil roulant motorisé ou bien le curseur sur l’écran d’un ordinateur.

Selon ses concepteurs, le CerePlex W est capable de transmettre sur une journée l’équivalent en volume de données de 200 DVD. Un débit bien évidemment très loin de pouvoir traduire la rapidité du cerveau humain… Mais pour ce type d’interface, le progrès est énorme.

- Des microrobots délivrant des nanoparticules dans l'estomac de souris

Ces microrobots font 20 micromètres de long et sont recouverts de zinc, se déplaçant à 60 micromètres par seconde.

Voir aussi Sciences et Avenir.
 

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Des nanorobots ADN qui imitent des outils comme des pistons, etc.

Il s'agit cette fois de véritables nanorobots, utilisant ce qu'on appelle l'ADN origami mais non pas pour utiliser les propriétés biologiques de l'ADN mais pour former des systèmes mécaniques nanométriques semblables à nos outils macroscopiques.

Pas sûr que ce soit plus efficace que d'utiliser des protéines ayant les mêmes fonctions mais mieux adaptées à cette échelle ?

- Des tissus en nanofils qui nous réchauffent

Cela fait des mailles en matériaux légers, qui respirent et sont assez souples pour recouvrir des vêtements normaux. Les nanofils gardent la chaleur corporelle beaucoup plus efficacement que la laine mais, étant donné que ces tissus sont fabriqués à partir de matériaux conducteurs, ils peuvent également être chauffés activement avec une source d'électricité. Les chercheurs ont calculé que leurs textiles thermiques pourraient économiser jusqu'à 1 000 kilowatt/heures par personne chaque année - c'est-à-dire la quantité d'électricité que consomme en moyenne en un mois une maison américaine.

- Des tissus imperméables qui ne se tâchent pas

- Des vêtements intelligents pour femmes enceintes

- Changer de visage par une projection qui suit ses mouvements

Ce « Face Hacking », est une œuvre technologique créative très impressionnante qui consiste à projeter sur des visages des images adaptées en temps réel.

- Des radars de police qui voient à l'intérieur

Le système utilise des ondes radios pour détecter les mouvements internes. Il ne voit pas vraiment l'intérieur mais seulement les mouvements, y compris d'une simple respiration.

- Le smartphone en kit de Google vendu dans des camions itinérants

Original et assez ambitieux, le Projet Ara évoqué dès octobre 2013 (alors par Motorola Mobility), consiste à laisser les utilisateurs monter eux-mêmes leur terminal mobile à partir de composants modulaires. Google vendra simplement la structure de base à laquelle chacun pourra ajouter les fonctionnalités de son choix.

La société californienne prévoit de vendre ses prochains mobiles à assembler soi-même par l'intermédiaire de camions itinérants. En commençant par sillonner Porto Rico.

- Un casque qui brouille votre écran quand vous relâchez votre concentration

"Cortex" un casque qui utilise la mesure de l’activité électrique du cerveau pour tenter de percevoir quand vous arrêtez d’être concentré et estompe votre écran pour vous inviter à vous relaxer. Pour réactiver l’écran, vous devez réveiller votre cerveau. Et pour cela, vous devez faire autre chose… comme aller faire un tour ou vous préparer un thé.

- Le casque à hologramme de Microsoft

La prouesse est d'intégrer des hologrammes au décor réel.

Par exemple, un personnage virtuel du jeu pourrait sembler être assis sur votre table basse et répondre à un doigt pointé sur lui.

"Nous ne parlons pas de vous mettre dans des mondes virtuels. Ces hologrammes se comportent comme des objets du monde réel".

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences. Microsoft propose aussi un système qui me paraît bien compliqué, Autocharge qui consiste à alimenter automatiquement un smartphone recouvert de capteurs photovoltaïques et qui doit être reconnu par un kinect pour qu'un faisceau lumineux soit dirigé sur ses capteurs!

- La téléportation d'objets effective

L'objet à téléporter est scanné et détruit couche à couche pour le reproduire à l'identique par une imprimante 3D distante en passant par internet. Il faudrait cependant pouvoir reproduire les même matériaux et un système non destructif serait quand même plus efficient.

- Imprimer des appareils électronique

La nouvelle imprimante 3D de Voxel8 peut imprimer des dispositifs électroniques. Voxel8 ne peut pas encore imprimer tous les composants électroniques mais faciliter leur intégration.

Voir aussi Futura-Sciences ou là.

- L'impression 3D de bâtiments préfabriqués

Winsun Technologies a déjà réalisé 10 maisons par impression 3D avec un coût d'environ 5000 dollars chacune. Cette fois, ils ont imprimé un complexe résidentiel de 5 étages et une villa avec ses décorations intérieures.

L'imprimante fait 6,6 mètres de haut, 10 mètres de large et 150 mètres de long et, selon la société, permet une efficacité 10 fois supérieure à la construction traditionnelle, ainsi qu'un potentiel de réduction de 30 à 70% de la consommation d'énergie.

Mais ce ne sont que des composants préfabriqués qui doivent être assemblés sur place selon des procédés traditionnels.

- Un robot qui apprend en regardant des tutoriels sur YouTube

Des chercheurs américains ont réussi à faire apprendre un geste à un robot en le laissant visualiser une série de 12 vidéos sur ce geste.

Les scientifiques ont exploité une base de données de vidéos de cuisine sur YouTube de 88 sources différentes et ont sélectionné des ensembles de 12 vidéos pour chaque geste à apprendre. Toutes les images ont ensuite été converties en carrés noir et blanc de 32 pixels de côté et le robot a "visionné" les séquences et a appris à reproduire les gestes... tout seul !

Les chercheurs ont utilisé deux modules d’apprentissage reposant sur des réseaux de neurones convolutionnels (imitant des fonctions cérébrale). Le premier sert à apprendre les différents types de prises possibles. Le robot doit-il saisir l’objet avec force (un couteau par exemple) ou précision (une pincée de sel) ? Doit-il ouvrir sa "main" largement ou non, utiliser toute la main ou plutôt faire un geste sphérique (comme pour ouvrir un bocal par exemple) ou encore se mettre au repos ? Le second module d’apprentissage sert à classer les objets. Est-ce une pomme, un mixeur, un brocoli, un oignon, de la moutarde, de la dinde ou un yaourt qu’il a devant lui ? Le modèle détermine alors les actions les plus probables correspondant à chaque objet. L’oignon est le plus souvent émincé, le sel saupoudré, la viande tranchée… etc.

- Snake monster, un robot tout terrain

- Un gyropode sans guidon

Hovertrax s’adresse aux moins sportifs d’entre nous. Cette plate-forme accueille les utilisateurs et les embarquent grâce à ses deux roues motorisées.

L’Hovertrax est capable de se déplacer à 8 km/h environ. Il est vendu 995 dollars (environ 845 euros).

- Un drone destructeur de drones

Son système est simple : le Rapere se positionne au dessus des drones « ennemis » et balance un câble dans leurs hélices pour les bloquer. C’est cruel, petit, bas, mais terriblement efficace.

L’idée de base de la start-up à l’origine de Rapere fut de trouver un outil de lutte contre la multiplication des drones et le risque que peut représenter l’usage de ces appareils volants sur le respect de la vie privée. Ses créateurs sont des spécialistes du secteur qui veulent adresser leur offre Rapere aux personnalités qui chercheraient à lutter contre les futurs outils des paparazzis notamment.

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