En bref

À la tête du client

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Lorsqu’une femelle passereau Diamant de Gould (Erythrura gouldiae) s’accouple, le sexe de sa couvée dépend de… la tête de son partenaire. Chez ces passereaux d’Australie, il existe deux variétés: l’une à tête noire et l’autre à tête rouge. Lorsque le père et la mère ont la même couleur, la proportion de femelles et de mâles observée à l’éclosion est équilibrée. Mais si les parents ne sont pas assortis, le nid compte plus de 80% de jeunes passereaux mâles. Les chances de survie de la descendance sont ainsi augmentées, car le taux de mortalité des jeunes femelles est plus élevé pour ces petits issus de deux parents différents, en raison d’incompatibilités génétiques entre les deux variétés de passereaux.

Afin de déterminer l’influence des futures mères sur le sexe des rejetons, des chercheurs de la Macquarie University (AU) ont eu l’idée de colorer la tête de leurs prétendants. Les résultats de cette étude publiée dans Science montrent que si la femelle croit s’accoupler avec un mâle de la même variété qu’elle, elle engendre un nombre de «filles» et de «garçons» à peu près égal. La nichée ne dépend donc pas des caractéristiques génétiques réelles du mâle, mais bien de ce que la femelle en «pense». De là à dire que les femmes n’en font qu’à leur tête…

Telle mère, telle fille

Reproduction sexuée ou asexuée? Les reines termites de l’espèce Reticulitermes speratus ont recours à l’une et l’autre. Les jeunes mâles et femelles résultant de l’accouplement avec le roi de la colonie deviendront, la plupart du temps, des ouvriers et des soldats. Mais les larves femelles issues de la reproduction asexuée par parthénogenèse, et donc génétiquement identiques à leurs génitrices, sont principalement destinées à leur succéder comme reines secondaires. C’est ce que révèlent des chercheurs japonais et américains dans une étude publiée dans Science.

Cette tactique à l’avantage d’éviter que le roi, qui survit plus longtemps que son homologue femelle, ne féconde sa propre progéniture une fois que celle-ci accède au trône, comme chez d’autres espèces de termites. La parthénogenèse permet à la reine de transmettre l’intégralité de son génome même après qu’elle soit remplacée, et de préserver ainsi la diversité génétique de la colonie.

Apprendre à désapprendre

Les victimes de traumatismes paieraient cher pour échapper aux images qui hantent leur mémoire. Si beaucoup d’études scientifiques se penchent sur les mécanismes moléculaires de l’apprentissage et de la mémorisation, dans le cas de stress post-traumatique, c’est au processus de désapprentissage qu’il faut s’attaquer. Une recherche conduite au sein du Salk Institute for Biological Studies (US) souligne l’importance d’un récepteur au glutamate, le neurotransmetteur le plus répandu dans le système nerveux central, au cours de ce processus.

L’expérience à l’origine de cette découverte consiste à conditionner des souris à craindre un son en associant celui-ci à un choc électrique. Lorsque les rongeurs sont ensuite exposés à plusieurs reprises à ce même son sans subir d’électrochoc, la crainte finit par disparaître. Mais les souris dépourvues du gène codant pour le récepteur au glutamate mGluR5 se sont montrées incapables de se débarrasser de leur peur malgré le caractère inoffensif du son. D’autres expériences sont venues confirmer l’inaptitude de ces souris mutantes à effectuer des tâches qui nécessitent un désapprentissage. Les chercheurs pensent qu’un mécanisme similaire pourrait intervenir en cas de stress post-traumatique, ce qui ferait du récepteur au glutamate une cible pour de nouveaux traitements thérapeutiques.

L’Amazonie tousse

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En 2005, la forêt amazonienne aurait troqué son légendaire statut de puits de carbone pour celui, moins glorieux, de source de CO2. Selon une étude internationale publiée dans Science, le poumon de la planète, qui normalement absorbe chaque année quelque 2 milliards de tonnes de gaz carbonique, en a au contraire émis près de 3 milliards en 2005. Bilan: 5 milliards de tonnes de CO2 en plus dans l’atmosphère.

Cette production de CO2 serait un effet direct de la sécheresse qui a touché la région amazonienne en 2005 et provoqué la mort de nombreux arbres. Et comme rien ne se perd, que rien ne se crée mais que tout se transforme, une multitude de bactéries, de champignons et d’animaux en ont fait leur festin, libérant du CO2 au passage. Au-delà de l’effet de la sécheresse au cours d’une année particulière, les auteurs de l’étude soulignent la fragilité de la capacité d’absorption du carbone des forêts tropicales humides.

Coquilles en peau de chagrin

Petits par leur taille, les foraminifères représentent une biomasse énorme et jouent un grand rôle dans la fixation du carbone dans les océans. Pour se protéger, ces organismes unicellulaires sont équipés d’un «test», sorte de coquille percée de trous, riche en matières minérales.

Dans une étude publiée dans Nature Geoscience, des chercheurs australiens ont mis en évidence un lien, sur une période de 50 000 ans, entre la teneur atmosphérique en CO2 et l’épaisseur de la coquille calcaire des globigérines, des foraminifères planctoniques. Pour ce faire, ils ont mesuré le poids des tests de globigérines retrouvés dans les sédiments marins au fond de l’Atlantique. Selon les résultats, la «coquille» des globigérines d’aujourd’hui est 30% à 35% plus légère que celle de leurs ancêtres. Cet amincissement serait dû à l’acidification des océans, conséquence de l’augmentation de CO2 dans l’atmosphère. Si aucune donnée ne permet de prédire l’effet d’une réduction des tests sur la survie des foraminifères, une diminution de leur population risque de mettre en péril la capacité des océans à fixer le carbone atmosphérique.

Réchauffement… local

Depuis 1980, la température de l’Atlantique nord tropical augmente en moyenne d’un quart de degré Celsius par décennie. Si le réchauffement climatique global peut être en partie incriminé, il est loin d’être le seul responsable. Une étude conduite par des chercheurs américains de la Wisconsin University Madison et de la National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA montre que la diminution locale des aérosols volcaniques et des poussières transportées par le vent depuis l’Afrique joue également un grand rôle dans ce phénomène, car ces particules en suspension dans l’air agissent comme un parasol naturel

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé des modèles climatiques élaborés à partir de mesures satellites des aérosols atmosphériques. Ils ont alors calculé que la réduction des particules en suspension au dessus de cette partie de l’océan est responsable de deux tiers de l’élévation de sa température au cours de ces dernières années. Réchauffement global et dissipation de l’effet parasol de ces aérosols agiraient donc de concert sur le réchauffement de ces eaux atlantiques au sein desquelles se forme un nombre croissant d’ouragans.

Recharge éclair

Dans une société de la communication où le téléphone portable est roi, tomber à cours de batterie peut mettre les nerfs en boules. Pour les plus avisés qui auront pensé à emporter leur chargeur, une seule chose à faire : attendre patiemment que la batterie se recharge. Cependant, un progrès effectué par des chercheurs du Massachussets Institute of Technology –MIT (US) pourrait bientôt significativement réduire le temps d’attente.

Les batteries lithium-ion sont composées, comme toutes les batteries, de deux électrodes: l’anode et la cathode. C’est la circulation des ions entre ces deux pôles qui crée le courant électrique, et plus les ions se déplacent rapidement, plus vite la batterie se recharge. Les scientifiques du MIT ont mis au point un revêtement qui, telle une voie express, dirige les ions vers les minuscules cavités par lesquelles ils entrent dans la batterie. Résultat: les batteries se rechargent jusqu’à 100 fois plus vite! Il faudra toutefois encore faire preuve d’un peu de patience, vu que la commercialisation de ce nouveau système n’est envisagée que d’ici deux à trois ans.

LOHAFEX fait un flop

Plancton trois semaines après sa fertilisation au fer.
© Philipp Assmy/Alfred Wegener Institute

Dans le numéro précédent de research*eu, nous vous annoncions le lancement de l’expérience germano-indienne LOHAFEX, dont l’objectif était de déterminer si le potentiel d’absorption du CO2 atmosphérique par les océans pouvait être catalysé artificiellement par addition de sulfate de fer. Les premiers résultats de l’expédition, qui s’était attiré l’ire des organisations de protection de l’environnement et d’une partie de la communauté scientifique, s’avèrent décevants bien qu’instructifs. L’opération a, comme le prévoyait ses initiateurs, bel et bien généré une efflorescence algale, mais pas du type de microalgue escompté.

En effet, les précédentes expériences de fertilisation avaient conduit à la multiplication de diatomées, microalgues dont la particularité est de disposer d’une enveloppe protectrice nommée frustule. Mais vu que le nord de l’océan Austral, lieu où s’est déroulée l’expérience LOHAFEX, s’avère naturellement pauvre en acide silicique, principal élément requis pour la formation du frustule de la diatomée, cette dernière n’a pas pu proliférer.

Les floraisons de diatomées sont plus efficaces pour fixer le CO2 atmosphérique car elles sont beaucoup plus importantes que celles des autres types de plancton végétal. De plus, les diatomées n’ayant pas été consommées par la faune environnante (zooplanctons, poissons, crustacés etc.) rejoignent les abysses en raison du poids de leur coquille, optimisant ainsi le processus de fixation du CO2.

GOCE en orbite

© ESA

Le satellite européen GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) a été lancé le mardi 17 mars depuis la base de Plessetsk à 800 km au nord de Moscou. Première mission du Programme d’exploration de la Terre entrepris par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) en 1999, GOCE est destiné, entre autres, à l’étude d’une des forces les plus fondamentales de la nature: le champ gravitationnel terrestre.

Au cours de ses 20 mois de vie en orbite, cet explorateur de la Terre récoltera aussi de précieuses données sur l’atmosphère terrestre, la biosphère, l’hydrosphère, la cryosphère et l’intérieur du globe. Ces informations devraient notamment faire avancer la recherche sur la circulation océanique et l’élévation du niveau des mers. Le tout permettra de mieux comprendre les conséquences des activités humaines sur ces processus influencés par le réchauffement climatique. La mesure par GOCE de la partie statique, ou moyenne, du champ de gravité fournira aux océanographes une représentation plus précise de la surface terrestre de référence - la géoïde - nécessaire à l’évaluation du niveau moyen des océans et des courants.

Nom de code: BPH-715

Indiqués dans le traitement de l’ostéoporose, les bisphosphonates (BPH) ont également dévoilé récemment un potentiel anti-cancer et une capacité à booster le système immunitaire. Lorsque des molécules de ce type sont associées à une thérapie hormonale, les essais cliniques ont montré que le risque de récidive du cancer du sein chez les femmes pré-ménopausées était significativement réduit. Le hic, c’est que les bisphosphonates les plus fréquemment utilisés se lient aux minéraux des os, ce qui restreint leur action dans les autres tissus.

Une équipe de chercheurs européens, américains, taïwanais et japonais a mis au point un nouveau composé, appelé BPH-715, qui s’est montré particulièrement puissant pour inhiber la croissance et l’invasivité de tumeurs reproduites sur culture cellulaire. Testé ensuite sur des souris, le BPH-715 a révélé aux chercheurs, outre son efficacité à tuer les cellules tumorales chez ces rongeurs, une très faible affinité avec les os. Les résultats de cette étude sont publiés dans Journal of the American Chemical Society. Selon les auteurs, ce nouveau médicament serait 200 fois plus puissant contre le cancer que les substances récemment soumises à des essais cliniques et activerait davantage les lymphocytes T gamma-delta, des cellules immunitaires impliquées dans l’élimination de la tumeur.

Implanter un embryon unique

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Depuis 1978, année au cours de laquelle le premier bébé-éprouvette a vu le jour, plus de 3,5 millions d’enfants sont nés de par le monde grâce aux techniques de procréation assistée. Pour augmenter les chances de réussite des interventions de ce type, les médecins implantent plusieurs ovules fécondés dans l’utérus de la future mère. Cependant, des chercheurs finlandais ont récemment démontré dans la revue Human Reproduction que ces implantations multiples ne sont pas plus fructueuses que l’implantation d’un embryon unique.

Pour arriver à cette conclusion, les scientifiques ont suivi la grossesse de femmes ayant «accueilli» deux embryons et d’autres chez lesquelles seul un embryon avait été transféré. Le taux de natalité était de 42% dans le cas d’une implantation unique contre 37% pour l’implantation multiple. Or les naissances multiples sont fréquemment associées à des problèmes de santé pour la mère ainsi qu’à un risque plus élevé pour les bébés de naître prématurément ou avec un poids insuffisant.

Virtuoses virtuels

Répéter, encore et encore, est la seule manière de développer une maîtrise parfaite d’un instrument de musique. Le problème, c’est qu’il est très difficile de bénéficier de la présence permanente d’un professeur pour corriger les éventuelles fausses notes. Un programme informatique développé par le projet européen Vemus - Virtual European Music School permet désormais de répondre à ce besoin. Cette académie virtuelle de musique, s’adresse aux joueurs débutants ou intermédiaires de flûte, de flûte à bec, de trompette, de saxophone et de clarinette. Trois scénarios d’apprentissage sont proposés. La répétition individuelle permet à un élève de jouer seul devant son ordinateur qui le corrige en cas d’erreur. L’apprentissage à distance relie un professeur et un élève via l’Internet. Quant au cours conventionnel, il permet à un professeur de se connecter à plusieurs élèves en vue de leur donner une leçon.

L’utilisateur peut, à sa guise, ajouter la partition qu’il souhaite travailler, et les concepteurs affirment que de nouveaux instruments de musique peuvent aisément être ajoutés au système, pourvu qu’ils soient monophoniques, car dans le cas des instruments polyphoniques (piano, guitare etc.), l’opération s’avère plus compliquée. La version bêta de Vemus, disponible en plusieurs langues, est d’ores et déjà téléchargeable gratuitement via le site Web du projet.

Nano régulation

Ils sont si petits qu’ils envahissent nos vies presque insidieusement, et ce malgré le brouhaha médiatique et scientifique dont ils font régulièrement l’objet. Car la nanotechnologie est déjà entrée dans notre vie quotidienne: crèmes solaires ultrafines contenant des nanoparticules de dioxyde de titane, ou encore rouges à lèvres à tenue prolongée grâce aux nanoparticules d’oxyde de zinc…

À l’heure actuelle, rien n’informe le consommateur sur la présence ou non de nanoparticules au sein des produits qu’il achète et peu d’études indépendantes ont vérifié l’effet de ces microscopiques ingrédients sur la santé. Le Parlement européen semble décidé à combler cette lacune, du moins en ce qui concerne les cosmétiques. En mars, une nouvelle résolution a été adoptée afin de rendre obligatoire, dès 2012, l’étiquetage des produits contenant des nano-ingrédients. Le texte prévoit aussi l’application d’une nouvelle procédure d’évaluation pour garantir l’innocuité de ces cosmétiques avant leur mise sur le marché. Ce qui n’empêche pas quelques faiblesses de subsister. L’obligation d’étiquetage ne s’applique en effet qu’aux produits commercialisés après 2012 et concerne seulement les nanomatériaux insolubles et bio-persistants…

Paléotrip d’été

Fouilles en Russie (2005). Les ossements de dinosaures sont analysés par le laboratoire de Blagoveschensk. Les moulages des pièces les plus intéressantes sont emportés par l’équipe belge afin de poursuivre les recherches à l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique (ISNB).
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Depuis 2005, l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique (ISNB) propose des vacances pour le moins originales. La première expédition du genre (Les dinosaures de l’Amour) rassemblait à Blagoveschensk, à la frontière chinoise de la Russie, 11 paléontologues amateurs, sélectionnés sur base de leurs motivations plus que de leurs connaissances, et chargés d’aider les scientifiques dans leurs recherches. Objectif: traquer des dinosaures disparus il y a 65 millions d’années, tenter de comprendre comment et en combien de temps ils se sont éteints, analyser de plus près l’hypothèse de la météorite ayant entraîné leur extinction. En 2006, 12 Paléotrippers (de 21 à 64 ans) participaient à une seconde expérience. «Nous avons fouillé les deux sites les plus riches de Russie, qui recèlent en outre les dinosaures les plus jeunes d'Asie. Ceux-ci ont vécu juste avant la fameuse crise K-T (il y a 65 millions d'années) qui a provoqué l'extinction de l’espèce. On sait maintenant que les dinosaures étaient très diversifiés avant leur disparition et que leur extinction a donc été très brutale», explique Pascal Godefroit, paléontologue à l’ISNB.

Cet été, le pistage aura lieu à Velaux, près de Marseille, en collaboration avec l’Université de Poitiers (FR). Ce site, qui a déjà délivré de beaux fossiles, n’a encore jamais été l’objet de fouilles de grande ampleur. Il est trop tard pour s’inscrire cette année, mais l’idée est peut-être à retenir pour l’été prochain…

Le point sur l’éducation informelle

ECSITE 2.0 R/evolution/s. Tel est l’intitulé de la 20ème conférence organisée par Ecsite. Ce réseau européen rassemble quelque 350 institutions et organismes impliqués dans la diffusion de la culture scientifique (musées et centres de science, universités, aquariums, bibliothèques, etc.). La rencontre sera l’occasion de dresser le bilan de deux décennies d’actions de promotion de la science et d’échanger des «projets d’avenir». Comment travailler sur de nouveaux contenus scientifiques? Quelles méthodes et quels médias innovants pourraient être intéressants? Comment attirer de nouveaux visiteurs et susciter la réflexion sur la science? Les partenaires de «l’éducation informelle» se réuniront, du 4 au 6 juin 2009, au musée national des sciences et techniques Leonardo da Vinci (IT) à Milan.

La pédagogie de l’eau

Courtesy Ranka Junge/ZHAW

Il n’est jamais trop tôt pour développer la conscience de l’environnement et le respect de la nature. Les initiateurs du projet Play with Water visent les enfants, à partir de 7 ans. Ils proposent à leurs instituteurs des expériences à mener en classe, des idées d’excursion, des kits pédagogiques d’éveil à l’environnement et à l’écologie. Les élèves peuvent ainsi établir, dans leur école, une «usine à compost» (une manière de trier les éléments biodégradables ou non), créer un milieu d’aquaculture et voir grandir des poissons en les nourrissant de végétaux qu’ils cultivent en classe, ou encore construire un micromilieu recyclant les eaux usées de manière écologique. Hors les murs de l’école, ils pourront scruter la vie au bord d’une rivière ou visiter une unité de traitement des eaux. Un projet «jeunes citoyens» soutenu par l’Union.

Allez, les filles…

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Pourquoi les filles semblent-elles moins s’intéresser à la science et à la technologie que les garçons? Question d’affinité? Ou affaire de préjugés, d’éducation, de perception des carrières? Les sept partenaires du projet européen GAPP (Gender awareness participation process)(1) ont analysé cette question de manière très concrète, en travaillant avec des élèves des deux sexes âgés de 14 à 18 ans, et en impliquant leurs professeurs et parfois leur famille. Au total, 26 instituts de recherche, 40 chercheurs, 1817 élèves, 87 enseignants et 207 parents étaient concernés à l’un ou l’autre stade du projet, qui s’est terminé fin 2008.

Les promoteurs de GAPP ont, notamment, imaginé différentes activités pratiques mettant en relation des étudiants et des scientifiques: expérimentations menées dans un laboratoire et suivies de discussions (Italie), rencontres personnalisées avec des scientifiques (Belgique), élaboration d’un film sur des chercheurs (Pologne), etc. Un document décrivant la conception et l’élaboration de ces initiatives, ainsi que leur évaluation, est téléchargeable sur le site du projet. Il devrait intéresser tous ceux qui travaillent dans la communication de la science et leur donner des pistes de «bonnes pratiques».

Les conclusions? Les carrières scientifiques et technologiques sont tout aussi accessibles aux filles qu’aux garçons et les qualités requises pour ces métiers (intelligence, créativité, persévérance) sont parfaitement indépendantes du genre. Tout le reste relève des idées préconçues…

La «révolution génomique»

Gros plan sur la structure moléculaire de l’ADN.
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De plus en plus présente, la génomique ne cesse de poser de nouvelles questions – et de faire couler beaucoup d’encre. Des informations scientifiques sont apportées par le site Inside DNA. Les enseignants y trouvent des ressources pédagogiques adaptées à des élèves de niveaux différents. L’espace The Real Research propose aux étudiants et au public intéressé d’approfondir leurs connaissances en se plongeant dans les textes des chercheurs. Chacun peut donner son point de vue sur les questions éthiques concernant les nouveaux développements de la génétique humaine. Ces messages seront portés à la connaissance de la Human Genetics Commission du gouvernement britannique. «C’est votre chance d’avoir quelque chose à dire sur la politique scientifique qui affectera nos vies à tous dans le futur», affirment les organisateurs. Le virtuel est complété sur le terrain par une exposition itinérante qui sillonnera le Royaume-Uni durant l’année 2009.

Inside DNA est une initiative du centre de sciences britannique AT-Bristol, soutenue par l’institution caritative The Wellcome Trust et le centre de génomique Sanger Institute.

Une Science Ac’ transfrontières

L’aventure commence par être celle d’un quartier, celui de la Montagne Sainte-Geneviève, à Paris. En 2006, des chercheurs et des étudiants des différents instituts avoisinants fondent une association, Paris-Montagne, et un programme baptisé Science Académie (Science Ac’, pour parodier l’émission de téléréalité Star Ac’). En 2008, 200 lycéens (dont 66% de filles) suivaient la Science Ac’.

L’association offre la possibilité d’effectuer des stages dans des laboratoires ou des hôpitaux. Les jeunes y rencontrent des chercheurs qui, sans être de réels mentors, peuvent les guider dans leurs choix et leur donner quelques coups de pouce. Des universités d’été sont organisées à l’étranger ainsi que des séjours individuels (Allemagne, Croatie, Hongrie, Royaume-Uni, Serbie) pour les lycéens ayant participé aux programmes de la Science Ac’. Une grande partie de ces «stages» ont pu être réalisés grâce à l’appui du réseau NYEX (Network for youth excellence).

«Nous sommes convaincus qu'il est important de puiser dans la diversité culturelle et sociale existant en Europe», estime Livio Riboli-Sasco, doctorant en biologie théorique à l'Université Paris Descartes (FR), président de l’association. Paris-Montagne travaille en étroite collaboration avec l’association hongroise KutDiák et les Portugais de Ciênca Viva. Leurs responsables tentent de lancer le projet ENSEMblE, qui favoriserait les programmes individuels de jeunes à l’étranger. «En France, notre action vise en premier lieu les jeunes issus de milieux défavorisés. En Hongrie, les lycéens habitant des zones rurales ainsi que les jeunes ‘rom’ sont très présents. Tous trouvent au sein de ces programmes une perspective d'épanouissement personnel, de reconnaissance, et d'ascension sociale. De telles rencontres avec les milieux de la recherche ont souvent un effet important sur ces jeunes, les incitant à devenir des citoyens actifs, capables de poser leurs propres questions, de dialoguer autour d'arguments rationnels.»

A quoi servent les réunions scientifiques?

Sous le titre «Meetings that changed the world», le magazine Nature a publié une série de six articles consacrés à autant de conférences scientifiques entrées dans l’Histoire: la réunion de Paris, en 1951, dont est sorti le CERN, la célèbre conférence d’Asilomar (Californie), en 1975, sur l’ADN recombinant, celle qui a lancé la «révolution verte» en agriculture, etc.

En conclusion, la revue livrait à ses lecteurs quelques réflexions sur le thème des réunions scientifiques. Des conférences comme celles mentionnées, soulignait-elle, par leur ambition et du fait de leur succès, ont incontestablement joué un rôle important dans le progrès des connaissances. Mais est-ce le cas de toutes? «Are scientific meetings really necessary?».

Les scientifiques adorent se réunir, rien ne leur fait davantage plaisir, sauf le prix Nobel, bien sûr. Et la perspective de se retrouver face à la foule de leurs pairs en bras de chemise, dans le clair-obscur d’une salle de séminaire où brille un écran de présentation Powerpoint, les plonge dans des transports d’allégresse bruyante. Le développement foudroyant des moyens de transports rapides, aériens et ferroviaires, leur offre aujourd’hui la possibilité de se livrer en permanence à cette activité. Elle incite aussi les organismes de recherche à multiplier les conférences et symposiums, qui prolifèrent.

Longtemps encore, on apercevra donc, dans les files d’enregistrement des bagages, des représentants de cette espèce de voyageurs en explosion, les chercheurs en route pour un colloque: individus mâles (le plus souvent), «middle-age», grisonnants, un peu corpulents, habillés d’un blouson en tergal sur une chemise froissée, l’épaule gauche ornée d’un ordinateur en bandoulière et la droite ployant sous un sac de voyage gonflé de papiers.

Sur la base d’une analyse des fonctions, officielles ou occultes, des réunions scientifiques, ainsi que des motivations, revendiquées ou inavouées, de leurs organisateurs et des participants, Nature fournissait à la question posée une réponse pleine de bons sens: oui, les rencontres scientifiques sont utiles, mais en cette matière aussi, sachons rester sobres.

Michel André

Ce bon vieux carbone 14

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On entend souvent parler de datation au carbone 14, sans toujours savoir ce qu’est ce carbone ou comment il permet d’évaluer l’âge d’un fossile. Le carbone 14 (¹⁴C) est un isotope naturel du carbone, c’est-à-dire un atome qui possède autant de protons que d’autres atomes du même élément, mais un nombre différent de neutrons. Il existe d’autres isotopes naturels du carbone, comme le ¹²C et le ¹³C, mais ce qui rend le ¹⁴C intéressant pour la datation, c’est qu’il est radioactif(1), d’où son nom de radiocarbone.

Il se forme dans la haute atmosphère, où les rayons cosmiques brisent les noyaux des atomes, notamment d’oxygène, provoquant au passage la libération de neutrons. Certains neutrons, freinés par leurs collisions avec les molécules atmosphériques, se lient aux atomes d’azote de l’air et donnent lieu au carbone 14 qui se recombine aussitôt avec l’oxygène pour former du dioxyde de carbone (CO₂). Ce dernier se propage dans l’atmosphère et dans les océans (où il forme des carbonates).

On trouve donc du ¹⁴C partout où le CO₂ réagit, notamment chez les êtres vivants, qui fixent du carbone (et donc du ¹⁴C) soit de manière directe, comme le font les plantes via la photosynthèse, soit de manière indirecte, pour le reste de la chaîne alimentaire. Quand un organisme meurt, le processus de fixation cesse, et la quantité de carbone qu’il renferme se trouve figée. Sauf pour le ¹⁴C, qui, du fait de sa radioactivité, se désintègre au fil du temps et adopte la forme plus stable d’azote 14. Une désintégration de plus en plus lente et jamais complète, puisque la quantité de 14C de l’organisme est seulement divisée par deux tous les 5730 ans, une période d’ailleurs appelée demi-vie du radiocarbone.

Le bombardement de particules cosmiques à l’origine de sa formation étant assez stable à l’échelle de plusieurs millénaires, il en est de même de la proportion de ¹⁴C chez les êtres vivants. Dès lors, il suffit de déterminer la proportion de ¹⁴C déjà désintégré depuis sa mort pour estimer l’âge d’un fossile. Avec les techniques actuelles, cette analyse peut s’opérer sur des échantillons de moins d’un milligramme.

1. Voir encadré L’ABC de la radioactivité, page 36

Araxi, biologiste de l’évolution, 31 ans

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J’ai «atterri» dans les sciences par hasard. Mon père est géophysicien à l’université de Mexico, mais je n’avais jamais pensé devenir scientifique. Inscrite en psychologie, j’ai eu la chance de visiter un laboratoire de neurosciences qui m’a paru tellement familier que j’y suis restée… Grâce à une bourse d’échange, j’ai continué à travailler dans ce domaine à la Mc Gill University, à Montréal (CA). Mais la lecture d’un article sur l’évolution des canaux ioniques m’a fait dévier des neurosciences. J’étais très impressionnée par l’élégance de la sélection naturelle et la possibilité d’utiliser les séquences d’ADN pour comprendre l’histoire des gènes.

En 2000, diplômée en psychologie, j’ai donc entamé un doctorat sur l’évolution moléculaire à l’université de Bath (UK), sous la direction de Laurence Hurst, grâce à des bourses des gouvernements mexicain et britannique. Nous avons réalisé une des premières analyses bioinformatiques à grande échelle du génome humain, montrant que l’activité des gènes est modelée par leurs caractéristiques et l’ordre qu’ils occupent dans les chromosomes.

J’ai alors entamé un post-doctorat en Arizona, en 2003. Mon rêve devenait réalité: j’étais une scientifique! Je suis ensuite rentrée en Grande-Bretagne. J’étais enceinte et me suis éloignée de la recherche. J’y ai opéré mon retour en 2007, avec le soutien de ma directrice de thèse et en obtenant une bourse de la Royal Society Dorothy Hodgkin et de L’Oréal. Aujourd’hui, je dirige ma propre équipe à Bath et j’ai reçu cette année le Biochemical Society Early Career Researcher Award.

Je profite de chaque opportunité pour promouvoir la place des femmes dans la science, en témoignant devant une large audience et en participant à des initiatives relatives à la politique scientifique, telle la conférence annuelle de l’Unesco. L’an dernier, j’ai obtenu un SHE Inspiring Women Award et été désignée Raising Talent par l’International Women’s Forum for Society and Economy. Des milliers de chercheuses abandonnent l’université après quelques années, emmenant leur expertise avec elles. Pour ma part, j’ai eu la grande chance d’être soutenue, tant autour de moi que dans mon travail.

Araxi Urrutia

Le cancer mieux combattu en Europe

Selon une étude publiée dans le cadre du projet EUROCARE (European Cancer Registry-based study on survival and care of cancer patients), l’espérance de vie des Européens touchés par le cancer augmente. Après avoir comparé le nombre de patients ayant survécu plus de cinq ans à un cancer au cours de deux périodes de référence, de 1988 à 1990 et de 1997 à 1999, les chercheurs ont noté que la proportion de malades ayant survécu à un cancer du poumon, de l’estomac et du rectum est respectivement passée de 6 % à 8 %, de 15 % à 18 % et de 42 % à 49 %. Les disparités entre les différents pays membres restent toutefois énormes. Ainsi, tous cancers confondus, les hommes islandais bénéficient du taux de survie le plus élevé (47 %). Côté femmes, la Finlande et la France affichent les meilleurs résultats (59 %). La Pologne se trouve en queue de peloton tous sexes confondus, avec un taux de guérison de 21 % chez les hommes et de 38 % chez les femmes. Selon les auteurs de l’étude, ces différences entre pays membres reflètent les variations en matière de diagnostic, de traitement et de prévention du cancer au sein de l’Union. Autant d’inégalités auxquelles l’Europe devra s’attaquer à l’avenir.

Un gène inhibiteur de tumeur

Dans le cadre du projet CancerDIP (The use of methylated DNA immunoprecipitation (MeDIP) in cancer for better clinical management), des chercheurs espagnols, portugais, finlandais, américains et japonais ont mis le doigt sur l’importance du gène TARBP2 dans la régulation de l’activité d’autres gènes connus pour favoriser le cancer. TARBP2 code pour une protéine nécessaire à la formation des micro-ARN, petits brins d’acide ribonucléique impliqués dans l’activation ou l’inhibition des gènes, et notamment de gènes «suppresseurs de tumeur». Les scientifiques ont constaté que dans les cellules où TARBP2 était muté, la quantité de micro-ARN était anormalement faible et que l’activité de gènes oncogéniques était accrue. Or l’insertion dans ces cellules d’un allèle normal du gène TARBP2 ramène la quantité des micro-ARN à la normale et inhibe la croissance tumorale. Ces travaux, coordonnés par le Centre national d’investigation en oncologie-CNIO de Madrid, pourraient stimuler la recherche de médicaments ciblant les gènes qui «bloquent» les tumeurs.

Susceptibilité au psoriasis

L’apparition du psoriasis, on le sait depuis longtemps, est liée à la prédisposition génétique des individus. Mais ce n’est que depuis peu que les scientifiques parviennent à mettre en évidence la nature exacte des variations génétiques à l’origine d’une plus grande susceptibilité à cette maladie chronique de la peau. Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par l’université Pompeu Fabra de Barcelone, révèle dans Nature genetics que les personnes dépourvues des gènes LCE3B et LCE3C ont plus de risques de développer un psoriasis. Ces deux gènes semblent être impliqués dans la protection de la peau. En leur absence, l’épiderme serait plus exposé à une série de dommages et d’inflammations menant au développement de cette maladie qui touche 2 à 3 % de la population européenne. Il n’existe actuellement aucun traitement curatif contre le psoriasis, seul un traitement permanent permet de mieux contrôler les symptômes associés à cette pathologie.

Tel bébé, tel chien!

À l’âge de deux ans, les enfants et les chiens qui évoluent dans des environnements similaires montrent les mêmes capacités à répondre aux gestes directionnels des adultes. Pour tester cette aptitude, l’équipe de Gabriella Lakatos de l’université Eötvös de Budapest a observé comment 15 chiens, 13 bébés de deux ans et 11 de trois ans réagissaient à divers mouvements de bras ou de jambe désignant un pot de fleurs contenant une récompense. Les résultats de cette étude menée dans le cadre du projet européen Origins of referential communication sont publiés dans la revue Animal Cognition.

Les canidés et les enfants de deux ans ont répondu de manière homogène lorsque la direction était indiquée par la mise en avant d’une partie du corps, mais le nombre de bonnes réponses était inférieur à celui obtenu pour les enfants de trois ans. Entre deux et trois ans, la capacité des enfants à utiliser les signaux visuels de communication évolue de façon marquée. Ils apprennent notamment à comprendre l’importance du signe de l’index dans la désignation d’objets. Selon les auteurs, ce sont les interactions lors de l’apprentissage du langage qui permettraient aux jeunes enfants de franchir cette étape.

Caresses analgésiques

Et si pour apaiser la douleur, il suffisait d’avoir recours à la douceur? Mettant à mal le vieil adage «combattre le mal par le mal», un groupe de recherche, coordonné par l’université de Göteborg (SE), a dévoilé un mécanisme expliquant pourquoi les caresses peuvent soulager les souffrances. En effet, au contact de ces «douceurs», les nerfs tactiles de la peau transmettent directement la sensation de plaisir au cerveau, et ce même si celui-ci reçoit simultanément un influx nerveux relatif à une douleur en provenance de la même région cutanée. «Les signaux nerveux qui informent le cerveau des caresses ont leur propre voie vers le système nerveux central et ne sont pas bloqués par la douleur, au contraire, ils sont capables de l’atténuer», a déclaré Hakan Olausson qui est à la tête de cette recherche. Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont utilisé la technique de microneurographie qui consiste à implanter une minuscule électrode dans le nerf étudié et permet de mesurer l’activité électrique des nombreuses fibres nerveuses qui le composent. Chacune de ces fibres est responsable de la perception des signaux tactiles sur environ un centimètre carré de peau.

Le coeur génère de nouvelles cellules

Naît-on avec un nombre limité de cellules cardiaques ou le coeur est-il capable d’en générer de nouvelles? À cette question longtemps débattue, des chercheurs du Karolinska Institute ont apporté une réponse: les cellules du coeur sont continuellement remplacées. Le taux de ce renouvellement est de 1 % par an à 20 ans et diminue au fil des années pour atteindre 0,5 % chez les septuagénaires. Ainsi, au cours d’une vie, moins de la moitié des cellules du myocarde fait peau neuve. La méthode utilisée par Jonas Frisen et son équipe pour mettre au jour la capacité du coeur à produire de nouvelles cellules est totalement innovante. Elle consiste à déterminer l’âge des cellules cardiaques grâce à la méthode de datation au carbone 14 (14C)!

Suite aux explosions nucléaires aériennes menées pendant la guerre froide dans les années 50’, de grandes quantités de cet isotope radioactif ont été rejetées dans l’atmosphère et assimilées par les cellules et l’ADN des plantes, des animaux et de l’homme. Mais depuis l’interdiction des essais nucléaires, ces quantités de 14C ont diminué assez rapidement. Les scientifiques ont donc analysé la teneur en 14C de l’ADN des cellules cardiaques de personnes nées avant et après les essais nucléaires pour définir quand ces cellules avaient été générées. Les résultats de cette étude publiée dans Science ouvrent de nouvelles perspectives dans la recherche de thérapies pour pallier la mort des cellules du myocarde en cas d’infarctus.

Vers des matériaux autoréparables?

Des chercheurs de l’université de technologie d’Eindhoven (NL) ont élaboré une technique permettant de provoquer des réactions chimiques grâce à des forces mécaniques. Pour transformer les réactifs en produits, certaines réactions nécessitent ou sont facilitées par la présence d’un catalyseur chimique. Celui-ci est généralement activé par la chaleur, la lumière ou un autre agent chimique. Alessio Piermattei et son équipe ont cependant trouvé un moyen de faire passer un catalyseur de l’état dormant à l’état actif en «tirant» sur une chaîne de polymères. Pour ce faire, les scientifiques ont enveloppé un ion métallique catalytique entre deux coiffes moléculaires sur chacune desquelles ils ont fixé une chaîne de polymères. Une fois ce complexe immergé dans un flux liquide dont le courant est suffisamment fort, une des coiffes est arrachée, libérant ainsi l’ion métallique qui peut alors catalyser la réaction chimique. Selon les auteurs de l’étude, cette découverte ouvre la voie à la création de matériaux autoréparables, capables de se renforcer sous l’influence d’une tension mécanique.

Flairer l'éruption

Les éruptions volcaniques libèrent des quantités extrêmement importantes de dioxyde de soufre (SO₂) dans l’atmosphère, où ce composé chimique est transformé en particules de sulfate. L’intégration de ces particules dans les modèles climatiques actuels permettrait de les rendre encore plus précis. C’est l’objectif que visent des chercheurs de l’université de technologie Chalmers (SE) qui ont créé un nouvel équipement de surveillance des volcans. Testé sur les 17 volcans les plus actifs dans le monde, ce nouveau dispositif permet de mesurer les taux de SO₂ émis lors du dégazage du magma, phénomène déterminant dans le déclenchement d’une éruption. «Ajoutée aux autres paramètres relevés par les observatoires, cette information fournira aussi une meilleure estimation du risque d’éruption puisque l’augmentation des émissions de gaz par un volcan peut indiquer que le magma va monter», a déclaré Mattias Johansson, le doctorant à l’origine de la mise au point de cet équipement également efficace pour mesurer les taux de pollution dans les villes. Muni d’un logiciel qui convertit les données collectées en un graphe simple, le dispositif de surveillance permettra aux spécialistes de déterminer la quantité de SO₂ émise par le volcan à un moment donné en un seul coup d’oeil.

Des signes et des lettres

SignSpeak (Scientific understanding and vision-based technological development for continous sign language recognition and translation), un projet européen lancé dans le cadre du 7^ème programmecadre et coordonné par l’université d’Aix-la-Chapelle, vise à développer une technologie basée sur la vision permettant de retranscrire le langage des signes sous forme de texte. Si les personnes sourdes et malentendantes peuvent communiquer sans frontière avec celles qui maîtrisent le langage des signes, il reste de sérieux efforts à fournir pour améliorer leur intégration dans la société. Le système SignSpeaker détectera la main dominante ainsi que les expressions faciales et la posture du corps de l’utilisateur et tiendra également compte du contexte dans lequel un signe est réalisé, et ce via les signes qui le précèdent ou le suivent. Pour commencer, les chercheurs mèneront une étude scientifique dans le but d’améliorer la compréhension de la structure du langage des signes, une étape indispensable dans le développement d’une machine destinée à en reconnaître les composants.

Pour une aqua-culture durable

Développer une aquaculture européenne compétitive et durable grâce à une base de connaissances sur le cycle de vie des poissons, c’est l’objectif du projet LIFECYCLE (Building a biological knowledge-base on fish lifecycles for competitive, sustainable European aquaculture). Coordonné par l’université de Göteborg (SE), ce projet s’intéresse au développement précoce, à la croissance et à l’adaptation environnementale des quatre espèces principales élevées en Europe: le saumon atlantique, la truite arc-en-ciel, la daurade et le bar. Afin d’élargir la compréhension des mécanismes qui contrôlent les fonctions biologiques de ces poissons, les 14 membres du consortium s’appuieront sur les dernières recherches physiologiques en la matière ainsi que sur la génomique fonctionnelle. Les données récoltées devraient permettre aux chercheurs et aux acteurs du secteur de l’aquaculture de faire face aux problèmes liés aux modifications des systèmes physiologiques aux différents stades du cycle de vie des poissons.

Des nano cellules solaires

Les cellules solaires actuelles ont une efficacité de conversion de l’énergie solaire en électricité d’environ 18 %. Le hic c’est que la fabrication de ces cellules requiert une grande quantité de matières premières et constitue un processus très gourmand en énergie. Avec un coût de production sensiblement plus faible, les cellules solaires à couches minces devraient bientôt dominer le marché, mais leur efficacité est réduite à environ 10 %. Le projet ROD-SOL (All-inorganic nano-rod based thin-film solar cells on glass), financé par l’Union européenne, ambitionne d’augmenter l’efficacité de ces cellules solaires en couches minces grâce au recours aux nanotechnologies. Les sept organismes de recherche et les quatre partenaires industriels impliqués dans ce projet visent à développer et à optimiser la synthèse des nanotiges en silicium, minuscules colonnes de silicium dont le diamètre se mesure en nanomètres, sur des substrats moins coûteux tels que le verre ou les feuilles de métal. Selon les partenaires, ces nanostructures sont idéales pour absorber l’énergie lumineuse. Le principal défi des chercheurs sera de déterminer le diamètre optimal des nanotiges.

Des étoiles plein les yeux

L’Union européenne a décidé de prolonger son soutien financier au projet RadioNet pour une durée de trois ans dans le cadre du 7^ème programme-cadre. Ce projet déjà financé au titre du 6^ème programme-cadre dans le but de rapprocher les grands observatoires et de concrétiser une communauté de spécialistes en radioastronomie en Europe vise maintenant le partage des infrastructures et des connaissances avec les astronomes du monde entier. La radioastronomie est une branche de l’astronomie qui explore les ondes radioélectriques émises par des corps célestes tels que des étoiles, des trous noirs et des galaxies. Cette discipline étudie également le rayonnement fossile issu du Big Bang à l’origine de notre univers. Avec ce financement supplémentaire de 10 millions €, les 26 partenaires de RadioNet provenant d’États membres de l’UE, de l’Afrique du Sud, de la Corée du Sud et des États-Unis espèrent offrir aux astronomes les meilleurs radiotélescopes et comptent également s’impliquer dans les projets de construction de la prochaine génération de ces instruments d’observation radioastronomique tel que l’ALMA (Atacama Large Millimetre Array) en cours d’édification au Pérou ou le SKA (Square Kilometer Array) dont on devrait connaître le futur emplacement en 2012.

Alternatives à l'expérimentation animale

Un mémorandum de coopération pour accélérer la recherche d’alternatives à l’expérimentation animale a été signé par quatre agences internationales dont le Centre européen pour la validation de méthodes alternatives – CEVMA qui fait partie du Centre commun de recherche (CCR) de la Commission. L’accord entre cet organisme et ses homologues américain, canadien et japonais, qui collaborent déjà étroitement, vise à formaliser et à renforcer les activités communes entreprises pour réduire le nombre d’animaux utilisés par la recherche. Cet accord devrait faciliter l’identification et l’adoption de nouvelles approches d’expérimentation scientifiquement validées. Rien qu’en UE, environ 12 millions d’animaux sont utilisés chaque année pour les tests de sécurité et autres expériences biomédicales. Le CEVMA a été créé en 1992 dans le but de valider des tests scientifiques qui pourraient remplacer les animaux par des cultures de cellules ou des modèles informatisés.

Science et dip^lomatie

«Par son utilisation et application de la coopération scientifique pour aider à établir des liens et à renforcer les relations entre les sociétés, notamment dans les domaines où il pourrait ne pas y avoir d’autres moyens d’approche à un niveau officiel, l’Europe est un magnifique exemple de diplomatie scientifique. […] La diplomatie scientifique n’a pas été la seule impliquée mais elle a été d’une grande importance dans la création des liens entre les pays d’Europe, tout d’abord après la Seconde Guerre mondiale, et aujourd’hui après la guerre froide. […] La science n’a pas de frontières, c’est ce qui la rend tellement utile en diplomatie. Un physicien en Hongrie est soumis aux mêmes lois de la physique et des mathématiques qu’un physicien en France. La situation politique peut bien être totalement différente, mais dans les faits, la capacité à communiquer et à collaborer est universelle. […] Les maladies infectieuses ignorent les démarcations, aussi le partage des études et des connaissances est nécessaire à la santé des populations, des deux côtés d’une frontière politique», a déclaré le docteur Vaughan Turekian, directeur du nouveau centre pour la diplomatie scientifique mis en place par l’American Association for the Advancement of Science (AAAS), lors d’un entretien accordé à nos collègues de Cordis Nouvelles.