En bref

L'air du temps

L’Europe cherche ses ancêtres

Analyse d’ADN réalisée dans un laboratoire de l’université de Mayence. © Joachim Burger
Analyse d’ADN réalisée dans un laboratoire de l’université de Mayence.
© Joachim Burger

Il semble que, dans la quête de nos racines, les études ADN fassent naître autant de mystères qu’elles n’en percent. En 2005, des chercheurs de l’Institut d’anthropologie Johannes Gutenberg de l’université de Mayence (DE) démontraient que les premiers cultivateurs européens n’étaient pas les ancêtres directs des Européens modernes. Poursuivant sur leur lancée, ils ont comparé, lors d’une nouvelle étude, l’ADN de ces cultivateurs avec ceux des derniers chasseurs-cueilleurs qui peuplaient l’Europe après l’Âge de Glace.

Il apparaît que ceux-ci non plus n’ont aucun lien avec les premiers cultivateurs… pas plus qu’ils n’en ont avec la population européenne actuelle. Les Européens modernes ne descendraient donc d’aucun de ces deux groupes, ni même, selon toute vraisemblance, d’un mélange des deux, certains types d’ADN communs aujourd’hui étant tout simplement absents des squelettes analysés. Quid alors? La question reste entière.

Par contre, les travaux ont permis de lever un coin du voile sur la sédentarisation européenne. On a longtemps cru que les premiers cultivateurs étaient d’anciens chasseurs-cueilleurs qui avaient progressivement eu l’idée de se fixer. Mais, puisqu’il n’y a aucun lien entre ces deux groupes, les cultivateurs ont donc bien dû venir d’ailleurs. Les scientifiques sont parvenus à situer et dater cette immigration: ils sont venus des Carpates 7 500 ans avant notre ère. Une origine qui les rapproche des régions où naquit la sédentarisation: l’Anatolie et le Proche-Orient.

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Les déserts menacés par l’azote

Des chercheurs de l’université américaine Cornell, dans le New Jersey (US), ont fait une découverte dont on se serait bien passé: la perte d’azote des sols arides. Leurs expériences, menées dans le désert de Mojave de l’Ouest américain, montrent que le manque d’eau combiné à une température élevée provoque des pertes d’azote sous forme de gaz. L’eau et l’azote disponibles étant les deux principaux éléments dont dépend l’activité biologique des sols désertiques, cela signifie que leur végétation devrait encore s’appauvrir. En outre, le phénomène alimente un cercle vicieux. Les gaz azotés provoquent en effet l’augmentation des concentrations d’ozone troposphérique, qui pollue l’air, mais surtout, qui contribue à l’effet de serre, et donc au réchauffement responsable du changement climatique et de la baisse des précipitations dans ces régions.

Ce type de perte abiotique, d’ordre non biologique, n’avait jamais été envisagé auparavant dans le calcul du bilan azote. C’est pourquoi les scientifiques ont insisté pour que l’on intègre cette nouvelle donnée dans les modèles climatiques.

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Dis-moi qui est le plus beau cochon?

© Shutterstock/Anat-oli
© Shutterstock/Anat-oli



Si un porc s’aventurait devant un miroir, il foncerait probablement vers ce qu’il croit être un congénère, serait-on tenté de croire. D’après des chercheurs en anthropozoologie – discipline qui étudie les rapports entre l’homme et l’animal – de l’université de Cambridge (UK), il n’en est rien, du moins si l’on s’arme de patience. Les scientifiques ont placé huit porcs deux par deux pendant cinq heures dans un enclos contenant un miroir.

Les animaux commencèrent par s’énerver devant leur reflet, brisant à chaque fois le miroir. Mais après quelques heures, ils semblaient comprendre que le miroir ne faisait que renvoyer l’image de leur envi ronnement. Pour le vérifier, les chercheurs placèrent alors un bol rempli de nourriture dans l’enclos en prenant soin d’installer un ventilateur pour brouiller leur odorat. Le bol était dissimulé derrière un écran, mais en revanche visible dans le miroir. Tous les cochons, sauf un, se sont dirigés vers le bol réel en une vingtaine de secondes.

D’après Daniel Broom, qui a dirigé l’étude, cette information pourrait permettre d’améliorer les conditions de vie des cochons d’élevage. Avec cette prouesse intellectuelle, le porc intègre aussi le cercle très fermé des espèces disposant d’une certaine conscience de soi. L’éléphant, l’orque, le dauphin, le perroquet «Gris du Gabon», la pie, plusieurs primates… et l’homme âgé de plus de 18 mois, qui vient de passer le fameux stade du miroir, font également partie de ces «happy fews».


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Coopérer ou mourir

Escherichia Coli.© Inserm
Escherichia Coli.
© Inserm


Une équipe franco-portugaise de l’Institut Pasteur (FR) et de l’université de Lisbonne, qui publie une étude dans le journal Current Biology, s’est penchée sur le mécanisme de coopération à l’oeuvre à l’échelle microbienne avec l’Escherichia Coli. Cette bactérie se retrouve en abondance dans la flore intestinale, entretenant avec l’organisme humain des relations de bon voisinage. Mais, un changement d’interactions avec celui-ci ou avec d’autres microbes suffit à la rendre très virulente. Or, son secretome – l’ensemble des protéines dont dépendent ses fonctions vitales – est facilement exploité par d’autres microbes, via le mécanisme de transfert horizontal de gènes, procédé non-sexuel par lequel des gènes très mobiles, codés dans le plasmide de la cellule, «sautent» d’un organisme à l’autre. Ce qui fait de l’Escherichia Coli une collaboratrice potentielle, même malgré elle.

Toute la question, pour les chercheurs, était de comprendre pourquoi ce phénomène perdurait, alors qu’il n’apporte pas grand-chose aux organismes aidants – quand il ne leur nuit pas. D’après leur étude, nous devons cette pérennité à un triple processus. De nombreux gènes du secretome ont des traits coopératifs, qui, une fois transférés à d’autres organismes, vont convertir ceux-ci en coopérateurs. Pour maintenir cette nouvelle population, ils sont assortis d’autres gènes qui imposent une stratégie punitive de type «la coopération ou la mort». Enfin, la similarité génétique des individus infectés va favoriser le maintien de ces traits d’une génération à l’autre grâce à la sélection dite de «parentèle». L’étude de ce processus ouvre la voie à une meilleure connaissance de la croissance bactériologique et de ses potentielles manipulations.


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Bébé a un accent

© Shutterstock/Ngo Thye Aun
© Shutterstock/Ngo Thye Aun

On savait déjà que, exposés à différents langages, les nouveaunés marquaient une nette préférence pour le langage le plus proche de celui qu’ils entendaient depuis le ventre de leur mère. On sait aujourd’hui que leurs cris en reproduisent également l’accent tonique. Une équipe du Centre du développement prélangagier et des troubles développementaux de l’université de Wurtzbourg (DE) a étudié les mélodies formées par les cris et les pleurs de 30 bébés français et de 30 bébés allemands peu après leur naissance.

Il apparaît que les nouveau-nés français insistent sur la fin des cris, comme les francophones insistent sur la fin des mots et des phrases, tandis que les petits Allemands font exactement l’inverse, copiant le phrasé germanophone. Il ne s’agit bien sûr pas d’un accent à proprement parler, puisque celui-ci concerne la façon dont les mots sont prononcés, mais cette étude confirme l’importance que revêtent les mélodies dans le processus d’apprentissage d’une langue, et montre clairement que celui-ci commence dans l’utérus, par la perception puis la reproduction des mélodies entendues. Il s’agit aussi, d’après les chercheurs, d’un pas de plus vers la résolution de l’énigme de l’apparition du langage chez nos ancêtres.


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L’odeur des vieux livres

© Shutterstock/Valentin Agapov
© Shutterstock/Valentin Agapov


L’odeur de moisi caractéristique qui fait tout le charme des vieux livres est au coeur d’une nouvelle méthode d’évaluation du degré de vieillissement des ouvrages anciens. Baptisée «dégradomique des matériaux» (material degradomics), elle a été élaborée par une équipe de chercheurs anglais et slovènes et publiée dans la revue Analytical Chemistry. Mise au point notamment à l’University College London et à l’université de Ljubljana, elle présente le grand avantage, contrairement aux techniques traditionnelles, de ne pas abîmer les documents analysés, puisqu’elle se base uniquement sur l’odeur qu’ils dégagent.

En vieillissant, les livres libèrent des composés organiques volatils (COV), qui sont responsables de l’arôme dégagé. Les scientifiques ont analysé les COV dégagés par 72 ouvrages historiques dont la composition est typique des 19ème et 20ème siècles. Les 15 COV les plus abondants ont été choisis comme marqueurs de dégradation et reliés statistiquement avec les principaux composants du papier (résine, lignine, carbonyle, etc.) et certains de ses paramètres chimiques, comme son acidité (pH). Les niveaux de chaque marqueur fournissent ainsi «l’empreinte digitale» d’un livre à un moment donné. Cette information pourra aider les musées et les bibliothèques à définir les priorités en matière de restauration, mais aussi d’affiner cette dernière.


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Actualités européennes

Assaut génétique contre la maladie d’Alzheimer

Cortex cérébral. © Inserm/Catherine Fallet-Bianco
Cortex cérébral.
© Inserm/Catherine Fallet-Bianco

Deux études dont les résultats sont publiés conjointement dans Nature, ont permis d’identifier trois nouveaux gènes impliqués dans la maladie d’Alzheimer. Les deux premiers, le gène de la clusterine (CLU) et le CR1, ont été identifiés par l’équipe de Philippe Amouyel, professeur d’épidémiologie et de santé publique à l’Université de Lille 2 (FR). Les mutations de ces gènes engendreraient des problèmes d’élimination du peptide beta amyloïde, néfaste pour le système nerveux et s’accumulant dans le cerveau des patients atteints. Toute recherche aboutissant à la suppression du peptide beta amyloïde serait donc une piste de traitement.

Simultanément, une équipe britannique dirigée par Julie Williams de l’Alzheimer’s Research Trust (UK) a également mis le doigt sur le gène CLU ainsi que sur un troisième gène appelé PICALM. Les puces à ADN utilisées pour cette recherche ont permis de déterminer le niveau d’expression des gènes de 20 000 individus, sains et malades. Si ces analyses ont mis au jour l’implication du gène PICALM dans l’apparition de cette démence, le rôle de celui-ci reste cependant encore à préciser.


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Du mystère du lithium aux exoplanètes

Exoplanète Gliese 581. Vue d’artiste. © ESO/L.Calçada
Exoplanète Gliese 581. Vue d’artiste.
© ESO/L.Calçada


Cela fait plus de soixante ans que les scientifiques se demandent pourquoi le Soleil contient moins de lithium que beaucoup d’étoiles similaires. Selon l’étude publiée en novembre 2009 dans Nature par l’équipe de l’astrophysicien Garik Israelian, de l’Institut d’astrophysique des Canaries (ES), le mystère est résolu: c’est parce que notre étoile est entourée de planètes.

Depuis plusieurs années, l’European South Observatory (ESO) observe 500 étoiles, dont 70 entourées de planètes, à l’aide du spectrographe High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) de son télescope de 3,6 mètres de diamètre à La Silla, au Chili. En ne s’intéressant qu’aux étoiles comparables au Soleil, environ un quart de l’échantillon, Garik Israelian et son équipe ont relevé que la majorité de celles qui sont entourées de planètes contiennent environ 100 fois moins de lithium que les autres. Le Lithium, un élément léger composé de trois protons et quatre neutrons, a vraisemblablement été produit peu de temps après le Big Bang, il y a 13,7 milliards d’années, et devrait se retrouver en proportions comparables dans la majorité des étoiles. Il semble donc que la formation ou la présence de planètes autour d’une étoile amène celle-ci, par un mécanisme qui reste à découvrir, à détruire son lithium. Le constat devrait en tout cas aiguillonner le petit monde des chasseurs d’exoplanètes, car la carence en lithium des étoiles constitue à présent un indice sérieux de présence de ces planètes extrasolaires.

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Une bactérie marine contre le cancer

Fragments de cellules cancéreuses. © Inserm/Jenny Valladeau
Fragments de cellules cancéreuses.
© Inserm/Jenny Valladeau

Elle a retenu toute l’attention de la société Nereus Pharmaceuticals, basée à San Diego (US) et de biochimistes de l’université technique de Munich (DE). Elle, c’est Salinispora tropica, de son nom latin, une bactérie marine produisant une molécule qui pourrait remplacer avantageusement les médicaments inhibiteurs de protéasomes.

Ceux-ci, utilisés pour empêcher la prolifération des cellules cancéreuses, provoquent de graves effets secondaires parce qu’ils affectent aussi les cellules saines. Les protéasomes sont des complexes enzymatiques chargés du traitement des déchets à l’intérieur des cellules. Les désactiver revient à condamner la cellule à mourir étouffée dans ses propres résidus. La Salinispora tropica produit une molécule meurtrière qui a exactement le même effet. Elle crée une ouverture dans le protéasome, puis l’obstrue, à l’image d’une clé cassée dans une serrure. D’après les chercheurs, il s’agit là d’une meilleure façon de bloquer le protéasome. Maintenant qu’ils en connaissent le mécanisme en détail, reste à le modifier de manière à créer des inhibiteurs de protéasomes ciblés sur les cellules malades.



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Souvenirs gravés

«Et tout d’un coup, le souvenir m’est apparu. Ce goût, c’était celui du petit morceau de madeleine.» (Marcel Proust) © Shutterstock/Lulu Duraud
«Et tout d’un coup, le souvenir m’est apparu. Ce goût, c’était celui du petit morceau de madeleine.» (Marcel Proust)
© Shutterstock/Lulu Duraud

Pourquoi certains souvenirs restent-ils gravés à jamais dans notre mémoire, alors que d’autres s’envolent rapidement? Tout repose sur la capacité de notre cerveau à convertir les nouvelles impressions sensorielles en souvenirs pérennes. La première étape de ce processus consiste à stocker les souvenirs durant quelques heures seulement, et ce grâce à une altération de la transmission neuronale qui induit une série de changements chimiques dans les connexions synaptiques. Mais comment ces souvenirs récents s’ancrent-ils durablement dans le cortex cérébral?

En parvenant à activer et désactiver la capacité à former des souvenirs durables sur des souris génétiquement manipulées, des chercheurs du Karolinska Institutet (SE), en collaboration avec le National Institute on Drug Abuse (NIDA) américain, ont mis en lumière le rôle de la molécule réceptrice nogo receptor 1 (NgR1). Il semble que le gène responsable de cette molécule doive être désactivé pour que les souvenirs à long terme puissent se former.

En effet, lorsque les chercheurs ont inséré un gène NgR1 prévu pour rester actif alors que le gène NgR1 original des souris ne l’était pas, les rongeurs avaient énormément de mal à convertir des souvenirs immédiats en souvenirs durables. Cette découverte, à retenir, constitue une nouvelle piste pour des traitements contre les troubles de la mémoire.





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De la fragilité des spermatozoïdes…

© Shutterstock/Sebastian Kaulitzki
© Shutterstock/Sebastian Kaulitzki

Selon l’unité Génétique, reproduction et développement qui rassemble des chercheurs de plusieurs centres de recherche français, une protéine antioxydante, GPx5, protégerait les spermatozoïdes. Ces derniers acquièrent leurs capacités fécondantes lors de leur maturation au sein de l’épididyme. Cependant, les plus fragiles d’entre eux peuvent être sujets à une fragmentation de leur ADN suite à un stress oxydant. Et c’est là qu’intervient la protéine GPx5.

Les chercheurs ont découvert que des souris mâles privées de cette protéine possédaient des spermatozoïdes morphologiquement normaux, mais que la fécondation par ceux-ci d’ovules de femelles sauvages provoquait des défauts de développement, ainsi qu’une augmentation du nombre d’avortements et de la mortalité périnatale. Ces résultats, s’ils sont applicables à l’homme, pourraient avoir un impact sur les technologies de procréation médicalement assistée (PMA). Ils pourraient permettre d’améliorer la protection des semences subissant de fortes atteintes oxydatives lors de la décongélation qui précède l’insémination artificielle.

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… et de celle des hommes infertiles

Les hommes atteints d’infertilité auraient la santé significativement plus fragile que la population fertile, à en croire un article publié en décembre 2009 dans le journal de l’Association européenne d’urologie. L’article se fonde sur les conclusions d’une étude prospective menée entre septembre 2006 et 2007 à l’université de Milan (IT), par l’équipe de l’urologue Andrea Salonia, sur 344 hommes âgés de 18 ans à 60 ans souffrant d’infertilité.

Par comparaison avec le groupe contrôle, qui comptait 293 hommes fertiles d’âges analogues, il ressort que les hommes moins fertiles atteignent un taux de comorbidité signiticativement plus grand sur l’échelle de comorbidité de Charlson, qui répertorie toutes les pathologies comorbides (affectant simultanément le patient) chez la personne agée. Ce qui signifie qu’en plus de l’infertilité, ces patients souffrent d’autres troubles de santé dans une plus grande proportion que la population fertile. Vu la taille limitée de l’échantillon, il est cependant encore trop tôt pour tirer des conclusions générales, et des études à plus grande échelle seront nécessaires pour confirmer ces résultats.

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La matière noire… blanchie

Centre de la Voie Lactée. © ESO/S.Gillessen et al.
Centre de la Voie Lactée.
© ESO/S.Gillessen et al.

Voilà quelques années que les astrophysiciens s’interrogeaient sur l’origine des flux d’électrons et de positrons détectés dans la Voie Lactée. L’hypothèse la plus probable consistait à attribuer la production de ces particules élémentaires à la mystérieuse matière noire. En réalité, elle n’y est pour rien, selon une étude publiée en août 2009 dans la revue Physical Review Letters et menée par une équipe comprenant notamment l’astrophysicienne Julia Becker de la Ruhr-Universitaet Bochum et le physicien Wolfgang Rohde de la Technische Universitaet Dortmund en Allemagne.

Les flux détectés proviendraient en fait du plasma éjecté lors de l’explosion d’étoiles massives qui ont une masse de plus de 15 fois celle du Soleil. Ce plasma accéléré entre en collision avec le vent solaire constitué de particules provenant elles-mêmes d’explosions antérieures, avec pour conséquence la formation d’une onde de choc. En fonction de l’alignement de celle-ci avec le champ magnétique de l’étoile rémanente, le signal émergeant est tantôt de faible, tantôt de très haute énergie. Ce modèle colle parfaitement avec les observations, ce qui fait dire aux auteurs qu’il faudra trouver ailleurs la preuve de l’existence de la matière noire.




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Des cellules qui contrent l’asthmee

Poumon de souris© Inserm/Michel Depardieu.
Poumon de souris.
© Inserm/Michel Depardieu

Une équipe de chercheurs du Groupe interdisciplinaire de génoprotéomique appliquée (GIGA) de l’Université de Liège (BE), dirigée par le biologiste et vétérinaire Fabrice Bureau, a découvert, dans les poumons de souris, des cellules capables d’empêcher les réactions asthmatiques. Ces cellules, qui sont des macrophages régulateurs, sont associées aux cellules dendritiques présentes dans les poumons, dont le rôle est de présenter les antigènes aux lymphocytes T dans les ganglions lymphatiques. Les macrophages régulateurs détecteraient les antigènes que nous inhalons sans cesse ainsi que les molécules immunostimulatrices qui les accompagnent, empêchant la migration des cellules dendritiques vers les ganglions lymphatiques et donc la réaction du système immunitaire face à ces allergènes inoffensifs.

La réponse immunitaire développée par les personnes asthmatiques à l’encontre des allergènes présents dans l’air est inutile, voire néfaste. En effet, chaque exposition à ces allergènes réactive le système immunitaire des poumons et induit un rétrécissement des bronches amenant à une mauvaise oxygénation. Les chercheurs tendraient dès lors à penser que le développement de l’asthme découlerait d’une déficience des macrophages régulateurs à un moment de la vie d’un individu.


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Le bon effet de serre

Il y a 4 milliards d’années, le Soleil n’était encore qu’une jeune étoile 30 % moins chaude qu’aujourd’hui, et la Terre, sans effet de serre pour la réchauffer, n’aurait sans doute jamais connu la vie. Une vie qu’elle doit à l’oxysulfure de carbone (COS) dérivé de l’activité volcanique qu’elle a connue pendant plusieurs millénaires, selon une étude publiée en août 2009 dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Les auteurs, le chimiste Matthew Johnson et ses confrères de l’université de Copenhague, ainsi qu’une équipe de l’institut de technologie de Tokyo, ont découvert, dans des roches très anciennes, une étrange distribution des isotopes du soufre qui ne pouvait résulter de processus géologiques. Persuadés qu’un facteur atmosphérique était entré en jeu, ils ont irradié du dioxyde de soufre (SO2) avec de la lumière solaire à différentes longueurs d’onde, et sont effectivement parvenus à reproduire la distribution d’isotopes du soufre des roches. Pour les chercheurs, ces résultats désignent clairement l’oxysulfure de carbone, qui se formait à partir du soufre éjecté des volcans, comme le meilleur candidat à l’explication de l’effet de serre qu’a connu la Terre à ses débuts. Ils estiment qu’une couverture atmosphérique de COS, plus efficace que le CO2, aurait suffit à compenser les 30 % d’énergie que ne pouvait apporter le Soleil. Et il aurait d’autant facilité l’apparition de la vie qu’il arrête, comme l’ozone (O3), le rayonnement ultraviolet.

Mais comment expliquer, avec une telle couverture, la glaciation que la Terre a, semble-t-il, connue il y a 2,5 milliards d’années? Précisément par l’apparition de la vie, qui s’est traduite par la libération de grandes quantités d’oxygène. Dans une atmosphère oxydée, le soufre des volcans n’aurait plus produit du COS, mais des aérosols sulfatés qui ont eu l’effet inverse. Il faudrait donc bien compter avec les gaz présents dans l’atmosphère…

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Nouvel éclairage sur le HIV

Bourgeonnement du virus du SIDA. Le virus sort de la cellule infectée en s'aidant de partenaires cellulaires du cytosquelette, très présents au niveau de prolongements cellulaires appelés filopodes. © Inserm/Philippe Roingeard
Bourgeonnement du virus du SIDA. Le virus sort de la cellule infectée en s'aidant de partenaires cellulaires du cytosquelette, très présents au niveau de prolongements cellulaires appelés filopodes.
© Inserm/Philippe Roingeard

La protéine fluorescente verte, dont la découverte fut couronnée par le Prix Nobel de Chimie en 2008, a récemment fait avancer les recherches sur le SIDA. Grâce à elle, des chercheurs des universités de Munich et de Heidelberg (DE) sont parvenus à observer en détail et en temps réel le processus de réplication du HIV-1, et comment ces nouveaux virus sont libérés pour infecter les cellules voisines. Pour ce faire, le biophysicien Don Lamb de l’université de Munich, qui a dirigé les recherches, a utilisé des cellules de culture contenant 8 des 9 gènes du HIV-1, manipulant l’un d’entre eux pour obtenir une forme fluorescente de la protéine GAG (de l’anglais group-specific antigen), qui compose la capside du virus (son enveloppe).

L’étude, soutenue en partie par le 7ème programme-cadre et publiée dans PloS (Public library of Science) Pathogens, montre qu’une fois le processus d’assemblage du HIV-1 activé, la membrane de la cellule hôte se couvre de virus en l’espace d’une ou deux heures à peine. Chacun est assemblé individuellement – et non depuis une plate-forme de bourgeonnement réutilisable, que l’on soupçonne d’exister pour d’autres virus – à partir des protéines virales synthétisées par la cellule infectée en 25 minutes environ. Les chercheurs ont également pu déterminer si les virus visibles à la surface d’une cellule étaient produits par celle-ci ou bien s’ils provenaient de cellules voisines infectées elles aussi.

On en savait jusqu’ici peu sur les mécanismes de contamination intercellulaire du virus du sida. Ces découvertes leur apportent une dimension dynamique nouvelle.



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Le paradoxe des trous

Courtesy Institut de physique, université de Stuttgart
Courtesy Institut de physique, université de Stuttgart

Faites des trous dans un film d’or d’une finesse telle qu’il est déjà semi-transparent, vous obtiendrez un film… plus opaque! Telle est la conclusion de l’équipe du Physikalisches Institut de la Universität Stuttgart (DE). Surprenant? À moitié, car on sait qu’à cause de sa nature ondulatoire, la lumière ne peut passer à travers des trous dont la largeur est inférieure à sa longueur d’onde. Cependant, les métaux font parfois exception à la règle. Il y a une dizaine d’années, des chercheurs ont ainsi démontré qu’en présence d’un agencement particulier des trous, la lumière incidente créait des ondes, via les électrons du métal, qui se propageaient sur toute la surface.

L’interaction de ces plasmons avec la lumière engendrait la transmission de celle-ci à travers le film. Les films d’or utilisés répondaient pourtant à ces conditions de transmission – 20 nm d’épaisseur et des trous de 200 nm de diamètre –, pourtant le taux de lumière transmise était inférieur à celui du film non-perforé. Les scientifiques mettent en cause la nature semi-transparente du film qui laisse passer 40 % de la lumière. Les 60 % restant semblent être insuffisants pour permettre aux plasmons de jouer leur rôle.

De plus, le taux de transmission semble fortement dépendre de la longueur d’onde puisque les infrarouges engendrent une très forte absorption. L’étude allemande apporte donc un relief nouveau aux connaissances passées. La maîtrise de ces interactions particulières pourrait conduire à l’élaboration de puces plasmoniques intégrées pour filtrer certaines longueurs d’onde.

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La science à portée de mains

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Télépister les gorilles

Courtesy UWA
Courtesy UWA

Quelque 700 gorilles de montagne habitent encore notre planète. Environ la moitié d’entre eux vit dans la «forêt impénétrable» de Bwindi, en Ouganda, les autres se répartissant entre le Rwanda et la République du Congo. L’an dernier, Bwindi et le parc national de Mgahinga tout proche ont attiré 600 000 visiteurs. Espèce protégée, menacée de disparition, les gorilles forment en effet une précieuse ressource touristico-financière, gérée par l’Uganda Wildlife Authority (UWA). L’UWA veille à ce que l’on respecte les espaces qui leur sont réservés, tire des bénéfices des visites dans les parcs nationaux qui les abritent, et redistribue une partie de ses gains à la population locale, en soutenant notamment des écoles, hôpitaux, activités de petit élevage, etc.

Pour atteindre le plus grand public, l’UWA vient de lancer le site internet Friendagorilla.org, dont les gorilles sont les stars. On y apprend beaucoup sur leurs moeurs, leurs spécificités dans le monde des primates, et l’on peut aussi, à l’instar de Dian Fossey, consolider son «amitié» avec quelques gorilles des montagnes. Contre la somme modique d’un dollar par an, les internautes suivront les déplacements, 24 heures sur 24, d’un petit groupe d’entre eux. Les «caméras cachées» dans l’impénétrable forêt pistent ces nomades, qui s’abritent à un endroit différent chaque nuit. On peut aussi, bien sûr, se rendre sur place. Il vous en coûtera un peu plus, pour tenter de les rencontrer dans les parcs nationaux de Mgahinga. Les «trackers» vous indiqueront comment les apercevoir, sans que personne ne puisse garantir leur apparition. La splendeur du paysage devrait effacer la frustration.



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Pas de géant

Succession d’empreintes d’un dinosaure sur le site paléontologique de Plagne (FR). © CNRS Photothèque/Hubert Raguet/UMR5125
Succession d’empreintes d’un dinosaure sur le site paléontologique de Plagne (FR).
© CNRS Photothèque/Hubert Raguet/UMR5125

À Plagne (FR), entre Lyon et Genève, ont été découvertes les plus grandes traces de dinosaures connues à ce jour – pouvant atteindre 1,20 à 1,50 m de diamètre et formant une véritable piste courant sur des centaines de mètres. Elles ont été identifiées par deux chercheurs de l’université Claude Bernard à Lyon, Jean-Michel Mazin et Pierre Hantzpergue, comme les empreintes de sauropodes. Ces animaux mesuraient plus de 25 mètres de long et pouvaient peser jusqu’à une quarantaine de tonnes. Ce ne sont cependant pas les scientifiques qui ont fait cette découverte, mais deux «amateurs» passionnés de paléontologie, de fossiles, de volcans et de nature, Marie-Hélène Marcaud et Patrice Landry.

Leur trouvaille n’est pas le fait du hasard. Elle illustre la façon dont des non-professionnels peuvent se révéler de précieux auxiliaires pour les chercheurs. Nos deux découvreurs (elle est enseignante à la retraite, lui géologue) sont membres d’une société locale de naturalistes rassemblant des passionnés de paléontologie. «Nous avons constitué des groupes pour explorer différents secteurs», explique Patrice Landry. «Au fur et à mesure de nos observations et de nos découvertes, nous avons déterminé certains faciès de roche. Nous avons également étudié les cartes géologiques ainsi que des photos aériennes pour identifier les affleurements rocheux et la manière dont nous pouvions les atteindre. À partir de là, nous avons ciblé différents sites que nous avons fréquemment explorés. Plagne était l’un d’eux et c’était la première fois que nous y allions.» Un bel exemple de science de l’observation…






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Compétition branchée

Arrosage d’une route en vue d’un test de performances de pneus réalisé par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Nantes (FR). © Austrian Institute of Technology/Roland Spielhofer
Arrosage d’une route en vue d’un test de performances de pneus réalisé par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Nantes (FR).
© Austrian Institute of Technology/Roland Spielhofer

Prenez trois mots-clés (pneu, route, sécurité). Mélangez. Secouez. Donnez libre cours à votre imagination. Inventez un message clair, original, percutant où la mise en relation de ces trois éléments doit apparaître le temps d’un clip. Le résultat? Une vidéo de maximum cinq minutes, conçue pour Youtube, et peut-être promise à un bel avenir.

Telle est la compétition proposée par TyroSafe (Tyre and Road Surface Optimisation for Skid resistance and Further Effects). Le gagnant verra son oeuvre diffusée lors de campagnes, événements, expositions, etc., organisés par les partenaires de ce projet européen. Le jury est composé de différents experts de la recherche industrielle dans le domaine de la sécurité routière. Les créateurs ont toute liberté de forme (clip dans le style d’une campagne publicitaire, chanson, vidéo de marketing, … ) et peuvent utiliser les éléments visuels qu’ils trouveront sur le site de TyroSafe. Les créations sont ouvertes à toutes les langues, mais doivent être sous-titrées en anglais.






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Surfer dans le culturel

© Shutterstock/Lori Labrecque
© Shutterstock/Lori Labrecque


Pendant que Google ambitionne de numériser tous les livres du monde, l’Europe entend réunir ses propres richesses sous le label Europeana. L’objectif est de rassembler, dans une mise en ligne commune, l’immense patrimoine des collections conservées par les bibliothèques, les centres d’archives et les musées de tout le Vieux Continent. Ces collections comprennent un nombre impressionnant d'ouvrages et de périodiques (quelque 2,5 milliards de documents pour les seules bibliothèques) et des millions d’heures de films et de vidéos sur l’histoire et la culture européennes. Mis en chantier en novembre 2008, ce gigantesque «édifice virtuel» offre déjà dans ses rayons 4,6 millions d’objets «digitaux» (livres, cartes, objets d’art, affiches, photos, archives audiovisuelles, etc.), en 19 langues.

Défi culturel, Europeana est aussi un défi technologique de communication. L’activation de ce réseau aux ramifications multiples, correspondant à des contextes de gestion culturelle souvent différents, est particulièrement complexe. Chaque dépositaire doit s’adapter aux normes indispensables à l’entreprise commune. Il faut ensuite inventer des modes de consultation qui assurent l’accès «le plus raisonné possible» à des utilisateurs très divers (chercheurs, enseignants et étudiants, entreprises culturelles, ou simplement individus animés par la curiosité… ). La visite d’Europeana vaut le détour: dans le hall d’entrée du site, on se trouve face à un tourniquet où l’on peut faire défiler une variation de séries thématiques qui sont autant d’invitations à des navigations socio-culturelles. Chaque objet visité ouvre lui-même la porte à d’autres pistes. On trouve également une machine à remonter le temps où l’on peut faire un arrêt sur des «images d’époques», année par année, de 1801 à 2007. Comme l’indique Europeana sur sa page d’accueil, sa mission est d’être «une source d’inspiration et d’idées».

La Bibliothèque numérique mondiale de l’Unesco, qui a ouvert ses portes en avril 2009, est, pour sa part, de dimension planétaire. Elle met à la disposition de chacun des documents très divers qui lui ont été cédés par des bibliothèques et institutions culturelles de tous les continents. Actuellement, 26 institutions de 19 pays y contribuent, couvrant ainsi les langues arabe, chinoise, anglaise, française, portugaise, russe et espagnole. Pour l’Unesco, la bibliothèque devrait notamment développer le volume et la diversité des contenus culturels sur Internet et être un moyen de réduire les fractures numériques entre pays et régions.

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Le réchauffement carte sur table

© Shutterstock/Loris
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Le sommet mondial de Copenhague a abouti sur la reconnaissance de la nécessité de ne pas dépasser 2 °C d’augmentation par rapport aux températures pré-industrielles, sans toutefois citer d’objectif chiffré pour y parvenir(1). Qu’arriverait-il si cette ambition n’était que voeu pieux, et que nous franchissions la barre des 4 °C? Les conséquences sautent aux yeux grâce à une carte interactive de la planète proposée sur le site Act on Copenhagen par le gouvernement britannique. Cette carte présente les derniers résultats scientifiques concernant le réchauffement. On peut l’aborder en choisissant une zone géographique ou l’une des causes et/ou conséquences de ces changements: l’impact des activités humaines, l’évolution de l’agriculture, l’avenir de la forêt amazonienne, le cycle du carbone, la raréfaction de l’eau, l’élévation du niveau des océans. Les scénarios donnent le tournis: 130 millions de victimes d’inondations par an, un milliard de personnes manquant d’eau, une hausse de 48 centimètres du niveau des mers (on estime qu’actuellement 600 millions de personnes vivent à moins de dix mètres au-dessus de ce niveau), des zones importantes de l’Amazonie soumises à la sécheresse… Des hypothèses alarmistes? Les chercheurs nous rappellent que 35 000 décès ont été attribués à la canicule de 2003 en Europe.

  1. Voir aussi l’interview de Jean-Pascal van Ypersele dans ce numéro.


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La recherche sous le microscope

De nouvelles sciences?

Dans un article publié dans la revue Minerva, Andrea Bonaccorsi, professeur d’économie de l’innovation et de sociologie des sciences à l’université de Pise, tente de caractériser ce qu’il appelle les «nouvelles sciences», ces savoirs organisés qui se sont développés après la Seconde Guerre mondiale: les sciences de l’information, les sciences des matériaux et les sciences du vivant basées sur la biologie moléculaire, structurellement différentes, fait-il remarquer, des disciplines classiques comme la physique, la chimie ou l’astronomie.

Contrairement à ce qu’on dit souvent, souligne-t-il, l’approche des nouvelles sciences n’est pas moins marquée que celle des anciennes par le «réductionnisme», la volonté de «remplacer du visible compliqué par de l’invisible simple», pour reprendre le mot célèbre du physicien français Jean Perrin. Ces sciences ne se distinguent pas davantage par leur caractère interdisciplinaire, ou, de manière fondamentale en tous cas, par une orientation plus appliquée, en réponse aux besoins sociaux et aux pressions économiques.

Ce qui les définit essentiellement, d’après lui, c’est la forme qu’y prend la dynamique de recherche, une dynamique «d’allure industrielle» caractérisée par un taux de croissance rapide et une grande diversification liée à une tendance à la divergence des problématiques – chaque hypothèse explicative donnant lieu à l’ouverture d’un nouveau programme de recherche.

Pour établir sa thèse, Bonaccorsi exploite les résultats d’une analyse comparée de la fréquence d’apparition de nouveaux mots dans des publications scientifiques issues, d’une part de ces trois nouveaux champs de recherche, d’autre part du domaine traditionnel bien établi qu’est la physique des hautes énergies.

Des vues intéressantes comme celles-ci demandent, malgré tout, à être nuancées et complétées. Par ailleurs, il aurait sans doute été possible de dire tout cela de façon un peu plus légère et plus simple. Mais ne nous plaignons pas: comparé à celui de beaucoup de ses collègues universitaires, le style d’Andrea Bonaccorsi est (presque) celui de Voltaire.

Michel André


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Coin pédagogique

Tornade à domicile

@ Qwentes
@ Qwentes


Une casserole remplie d’eau en ébullition, un bâton d’encens et une grande plaque de plexiglas. Voilà tout ce dont vous aurez besoin pour créer une mini tornade dans votre cuisine. Dans un premier temps, découpez 4 morceaux dans le plexiglas de manière à former un parallélépipède rectangle, haut de 1 m, ouvert à la base et au sommet. Avant de les assembler, découpez une fente d’environ 5 cm de large le long des bords des quatre faces, côté droit (voir illustration). Ensuite, posez la casserole sur un petit réchaud à côté duquel vous aurez placé le bâton d’encens déjà allumé. Couvrez le tout avec le parallélépipède et patientez. Vous verrez peu à peu une tornade naître sous vos yeux.

Magique? Non, physique!

Ce dispositif recrée en quelque sorte les conditions naturelles propices à la formation des tornades. Au niveau de la casserole, l’air est à une température avoisinant les 100 °C alors qu’il n’est plus qu’à 30 °C au sommet du parallélépipède. La variation de température des différentes couches d’air engendre une force d’Archimède provoquant une accélération verticale de la vapeur d’eau. Simultanément, ce mouvement produit un appel d’air via les 4 grandes fentes qui va avoir pour conséquence la rotation de la vapeur ascendante. Le rôle du bâton d’encens est de libérer des poussières sur lesquelles vont s’agréger les particules d’eau, rendant le phénomène plus visible.

Sur Terre, les tornades se produisent dans les régions chaudes, où les différences de température entre le sol et les hautes couches d’air sont suffisamment importantes pour engendrer un mouvement ascendant. En ce qui concerne la rotation, elle est due à la force inertielle de Coriolis qui reflète la rotation de la Terre, à laquelle se superposent des effets géostrophiques liés aux frottements différentiels avec le sol et les couches successives d’air. Construit de cette manière, le dispositif engendre un mouvement ascendant dont la rotation est anti-horlogique, ce qui correspond aux tornades de l’hémisphère Nord. Retournez le parallélépipède et vous changerez d’hémisphère…


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Jeunes chercheurs

La voix et la voie d’Amoolya


Je travaille à l’université Emory d’Atlanta (US). Après avoir soutenu ma thèse à Berkeley, j’ai obtenu une bourse de post-doctorante à l’Embo (European Molecular Biology Laboratory) à Heidelberg, en Allemagne. Mes recherches portent sur la caractérisation des mécanismes évolutifs des réponses au stress bactériologique, qui jouent un rôle particulièrement important dans les maladies humaines et la biodégradation des déchets toxiques.

Même si j’aime ce que je fais, mon voyage scientifique n’a pas été vraiment linéaire. Mes deux parents étaient biologistes, j’ai donc été encouragée à poser des questions et explorer la nature. J’ai aussi été profondément marquée par la musique – j’ai étudié le chant et différents instruments depuis ma petite enfance. À la fin de mes études secondaires, en Inde, je peinais à choisir entre une carrière de musicienne ou de scientifique. Et puis j’ai eu une bourse scientifique pour les États-Unis, qui m’a fait prendre le chemin de l’Ouest. Là-bas, la possibilité de jouer de la musique dans un nouvel environnement m’a aidée à amortir le choc culturel et à me faire de nouveaux amis. Je me souviens de la période de mon doctorat comme celle de la joie et de la créativité.

Mes trois ans passés en Europe ont été une autre période de transition épanouissante. Pour la seconde fois de ma vie, je changeais de continent et je devais redémarrer. C’est toujours impressionnant de partir à des milliers de kilomètres, mais je l’avais déjà fait une fois et j’étais préparée au choc des cultures. Étonnamment, mon expérience fut à l’opposé: en tant que culture ancienne, avec une longue histoire, l’Europe m’est apparue comme plus proche de l’Inde et je me suis sentie un peu chez moi quand j’ai découvert l’ambiance urbaine, avec ses places et ses rues piétonnières. J’ai constaté que mes collègues européens étaient aussi productifs que les Américains, mais savaient garder un équilibre entre travail et famille en prenant notamment des vacances chaque année. Cet équilibre m’a renforcée dans le désir de me marier et de fonder une famille – alors que, dans la culture productiviste américaine, j’avais cherché à l’éviter.

De retour aux États-Unis, je réalise que cette transition (pour prendre une métaphore musicale) m’a permis de développer ma propre voix. Même s’il est difficile de la maintenir dans la cacophonie des pressions professionnelles, c’est peut-être la raison la plus vraie et la plus belle de continuer à chanter, ou de faire de la recherche.

Amoolya Singh
Bio-informaticienne


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Brèves Cordis

Percer le secret des natures luxuriantes

Le Conseil européen de la recherche (CER) a accordé un financement de 1,8 million d‘euros au projet SPATIODIVERSITY dirigé par deux experts en modélisation écologique, Thorsten Wiegand et Andreas Huth, chercheurs au centre Helmholtz de recherche environnementale à Leipzig (DE). Au cours des cinq prochaines années, leur équipe va étudier les forêts tropicales pour comprendre les facteurs et les processus qui gouvernent la composition et la dynamique de ces communautés écologiques luxuriantes. Étude qui devrait leur permettre d‘élaborer une théorie spatiale unifiée de la biodiversité.

Les chercheurs se baseront principalement sur l‘information, partiellement exploitée à ce jour, que recèle la distribution spatiale des espèces. Ils recourront à une collection de données qui compte parmi les plus étendues actuellement, récoltée sur le terrain par plu sieurs équipes de recherche. Leurs travaux s‘appuieront également sur de puissants outils informatiques.

Les dernières techniques d‘analyse de configuration spatiale serviront à quantifier les structures spatiales hautement complexes présentes dans les forêts tropicales. Ensuite, d‘innombrables modèles de simulation individuels spatialisés (qui consistent à donner à chaque arbre une coordonnée spatiale) seront compilés. Enfin, l‘équipe de SPATIODIVERSITY utilisera une technique de sélection de modèle pour dégager la simulation qui reflète le mieux les structures spatiales observées.

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Un nouvel observatoire dans l‘Arctique

Le réseau européen des observatoires marins ESONET a récemment ajouté une belle corde à son arc: LOOME («Long-term observatory of mud volcano eruptions»), un observatoire qui surveillera à long terme l‘activité d‘un volcan de boue situé dans la mer de Barents au bord du plateau continental norvégien. Dénommé Haakon Mosby, ce volcan se situe à 1 250 m de profondeur et son diamètre atteint environ 1,5 km.

Son centre, situé 3 km plus bas que les fonds marins, expulse un mélange de boue, de gaz et d‘eau. Sur la zone d‘écoulement, on retrouve des hydrates de méthane qui contribuent à stabiliser celle-ci. L‘observatoire permettra d‘étudier les éruptions soudaines de gaz et leurs éventuels effets sur le système d‘hydrates de gaz, la composition du sol et les organismes qui vivent en bordure du volcan.

ESONET est financé par le 6ème programme-cadre (PC6) à hauteur de 7 millions d’euros. L‘observatoire a été installé au cours de la 24ème expédition dans l‘Arctique du navire de recherche Polarstern, brise-glace géré par l’Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine de Bremerhaven (DE).

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La tête dans les nuages

Quel rôle jouent les nuages dans les changements climatiques? La réponse à cette question reste à ce jour assez floue, mais le projet européen EUCLIPSE («Cloud intercomparison, process study and evaluation project») vise à y remédier, puisqu’il ambitionne de se faire une idée précise de la relation entre les nuages et les changements climatiques. Ces formations atmosphériques, constituées de millions de gouttelettes provenant de la condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’air, constituent des données importantes à prendre en compte dans les modèles climatiques en termes de précipitations, du nombre d’heures d’ensoleillement et de températures.

EUCLIPSE, coordonné par l’université de technologie de Delft (NL), tentera de produire des modèles climatiques plus précis grâce à une meilleure compréhension du rôle des nuages dans le réchauffement. Pour ce faire, des chercheurs issus de treize instituts de recherche européens ont été répartis en différents groupes de travail. Certains utiliseront un nouveau modèle appelé «EC-Earth», qui servira à cal culer le comportement des nuages dans un climat extrêmement chaud. D’autres groupes mèneront des activités de simulation pour analyser le comportement des nuages dans divers scénarios de réchauffement climatique, pour différentes régions du monde. Enfin, une nouvelle gamme de satellites, les «A-train», devrait permettre de représenter, pour la première fois, les nuages en trois dimensions. Ces données devraient être consignées dans le prochain rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).

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Un biodiesel durable

Suite aux polémiques autour des biocarburants de 1ère génération provenant de produits alimentaires, des chercheurs financés par l‘Union vont se diriger vers une 2ème génération, issue de la biomasse, qui n‘entre pas en concurrence avec les denrées comme le sucre ou le maïs. Ce projet, nommé DIBANET (Development of Integrated Biomass Biofuels Approaches Network) vise à produire de manière durable l‘Ethyl Levulinate, un biodiesel miscible qui pourra être dilué dans du diesel fossile et utilisé dans un moteur diesel normal. Ce projet, mené par l‘université de Limerick en Irlande, intègre des partenaires du Danemark, de Grèce, de Hongrie, du Royaume-Uni, d‘Argentine, du Brésil, et du Chili. Il mènera ainsi au renforcement des relations entre l‘Amérique du Sud et l‘Europe. Cette dernière vise à utiliser 10 % de biocarburants dans sa consommation énergétique totale dans les dix années à venir.


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Génétique de la sensibilité à l‘insuline

Grâce à la scanographie des génomes de milliers de personnes diabétiques et nondiabétiques, des chercheurs de quatre projets financés par l‘Union (EURO-BLCS, EUGENE2, EXGENESIS et EURODIA) ont découvert une nouvelle variante génétique prédisposant au diabète de type 2. Elle vient s‘ajouter aux 18 déjà identifiées, mais elle s‘en distingue car c‘est la première qui semble affecter la capa cité des cellules musculaires à utiliser l‘insuline – la plupart affectent la capacité du pancréas à produire suffisamment d‘insuline.

Le diabète de type 2 est provoqué par une production insuffisante d‘insuline ou une mauvaise réaction du corps face à celle-ci. Il en résulte une réduction de l‘absorption de glucose par les cellules, dont la capacité à produire de l‘énergie est par conséquent nettement diminuée. La nouvelle variante génétique concerne le gène IRS1 («Insulin Receptor Substrate 1») responsable de la synthèse d‘une protéine qui dicte aux cellules musculaires quand elles doivent absorber le glucose dans le sang. L‘étude, publiée dans Nature Genetics, révèle notamment que chez les personnes possédant cette variante génétique, l‘activité du gène IRS1 est réduite de 40 %. Ces résultats pourraient permettre de développer un traitement qui améliore la sensibilité à l‘insuline des cellules musculaires des personnes atteintes de diabète de type 2.

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Rayonnements, attaques et maladies cardiaques

Si les scientifiques savent depuis longtemps que la fréquence des maladies cardiaques est plus élevée chez les patients traités par radiothérapie à hautes doses, il semble que l‘on aurait largement sous-estimé le risque de développer ces maladies suite à l‘exposition à des rayonnements à faibles doses, tels ceux utilisés dans les hôpitaux ou dans les cabinets dentaires. Une étude publiée dans PLoS Computational Biology par Mark Little, Anna Gola et Ioanna Tzoulaki, tous trois chercheurs au sein du projet européen CARDIORISK, suggère en effet qu‘il existe un lien entre ce type d‘exposition et l‘apparition de maladies cardiovasculaires ou d‘attaques.

Pour en arriver à de telles conclusions, les scientifiques ont réalisé un modèle mathématique permettant de prédire le risque de développer ces pathologies pour des personnes exposées à de faibles doses de rayonnement, comme les travailleurs du secteur nucléaire par exemple. Les résultats montrent que ce risque varie proportionnellement à la dose de rayonnement. Les raisons de cette connexion sont encore méconnues, mais les scientifiques avancent l‘hypothèse que le rayonnement détruirait les monocytes (un type de globule blanc), empêchant ceux-ci de dégrader une protéine appelée MCP1. Celle-ci se retrouverait alors en concentration trop élevée dans l‘organisme, provoquant une inflammation qui serait à son tour responsable du développement de maladies cardiovasculaires.

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Bactéries prévoyantes

L‘adaptation des êtres vivants à leur environnement se réalise progressivement par le jeu des mutations génétiques et de la sélection naturelle, qui favorise les individus porteurs des mutations les plus avantageuses. Mais dans les environnements qui évoluent rapidement, la mutation n‘offre pas la meilleure solution, l‘avantage obtenu devenant rapidement obsolète. Nous disposerions alors d‘une autre stratégie, le «bet-hedging» que l‘on pourrait traduire par «stratégie de minimisation des risques» et qui consiste, plus prosaïquement, à ne pas mettre tous ses oeufs dans le même panier.

Une équipe de recherche internationale dirigée par Hubertus Beaumont à l‘université de Leyde (NL) a pu observer l‘émergence de ce phénomène en laboratoire avec des bactéries Pseudomonas fluorescens. Celles-ci ont été introduites dans deux milieux A et B de culture différents et, après quelques générations, de nouvelles souches bien adaptées sont apparues dans A comme dans B. Les chercheurs ont alors placés les souches adaptées à A dans le milieu B et vice versa, et ont encore attendu l‘apparition de souches bien adaptées à chaque milieu, avant de les inverser à nouveau.

Après avoir répété l‘expérience un certain nombre de fois, les bactéries ont fini par développer une souche dont les individus avaient exactement le même génotype (matériel génétique), mais celui-ci générait plusieurs phénotypes (expression du génotype) qui leur laissaient des chances de survie à peu près identiques dans chaque milieu. Ainsi, toutes les bactéries n‘étaient pas adaptées à un changement d‘environnement, mais le maintien de l‘espèce était garanti.

Il y a eu 9 mutations entre la souche utilisée pour débuter l‘expérience et la bactérie qui recourt à la minimisation des risques. Vu la vitesse à laquelle les bactéries ont adopté et répété cette stratégie, les chercheurs pensent qu‘elle constitue probablement l‘une des solutions adaptatives les plus ancestrales.

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La théorie de la mémoire revisitée

Une recherche anglo-allemande dirigée par Nathan Cashdollar, chercheur à l‘Institut de neurologie de l‘University College de Londres, remet partiellement en question la théorie classique sur la mémoire, vieille de 50 ans. D‘après celle-ci, le cerveau utilise des mécanismes distincts pour créer des souvenirs de court terme (quelques secondes) et de long terme (au-delà).

Or, les scientifiques ont découvert qu‘une partie du cerveau traditionnellement associée à la mémoire à long terme, l‘hippocampe, pourrait également jouer un rôle dans la mémoire à court terme. Ils ont analysé l‘activité cérébrale et les souvenirs de patients atteints d‘une épilepsie du lobe temporal avec sclérose de l‘hippocampe. Les patients se voyaient présenter des photos où figuraient, par exemple, une table et des chaises. Ils se montrèrent, comme prévu, incapables de se souvenir de ces photos lorsqu‘on leur présentait à nouveau après 60 minutes. Mais déjà après cinq secondes, ils ne parvenaient pas à se souvenir de la disposition détaillée des objets, signe que leur mémoire à court terme était aussi affectée. Selon les chercheurs, ces résultats suggèrent que la mémoire à court terme fonctionnerait selon deux réseaux distincts: l‘un complètement indépendant de l‘hippocampe et l‘autre qui y serait lié, et donc affaibli en même temps que la mémoire à long terme le cas échéant.

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30 000 ans dans le Détroit de Fram

Les chercheurs du projet européen ICEPROXY sont parvenus à reconstituer la chronologie de 30 000 ans de fluctuations glacières dans le Détroit de Fram, entre le Groenland et Sptitsbergen, seule connexion en eaux profondes entre les océans Arctique et Atlantique. Pour ce faire, ils ont fait appel à une nouvelle technique qui combine deux biomarqueurs: l‘IP25, une molécule issue d‘une micro-algue (la diatomée), qui ne peut exister que si le détroit est recouvert de glace, et le brassicastérol, produit par un phytoplancton qui ne vit qu‘en eaux libres.

L‘analyse des carottes glacières montre une alternance de périodes de gel et d‘eaux libres, sauf au cours des 5 000 dernières années, où l‘on observe la présence simultanée des deux biomarqueurs, ce qui témoigne de changements saisonniers dans les conditions de formation de la glace maritime. Celles qui transitent par le détroit de Fram ont une grande influence sur la circulation océanique mondiale et donc sur le climat de la planète. Ce voyage dans le passé permet de mieux comprendre les changements climatiques intervenus avant que l‘homme n‘ait eu un impact sur eux.

Le projet ICEPROXY est dirigé par Guillaume Massé, chercheur au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) français, et est supporté par le Conseil européen de la recherche (CER). Doté d‘un budget de 1,9 million d‘euros, il a débuté en 2008 et se poursuivra jusqu‘en 2013.

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Expérimentation animale: l‘Union poursuit ses efforts

L‘expérimentation sur des animaux de produits destinés à améliorer la qualité de vie des hommes a toujours été très controversée. Avec la création en 2005 du Partenariat européen sur les alternatives aux essais sur les animaux (EPPA), une collaboration entre milieux scientifiques et industriels, l‘Union a déjà prouvé sa détermination à réduire l‘expérimentation animale au sein de ses pays membres. En mars 2009, après dix ans de discussions et de pressions de la part des associations de protection des animaux, le Parlement européen a franchi une nouvelle étape, en bannissant l‘utilisation d‘animaux pour tester les cosmétiques au sein de l‘Union européenne.

En novembre dernier, lors d‘une conférence de l‘EPPA, le vice-président de la Commission européenne, Günter Verheugen, et le Commissaire à la recherche, Janez Potočnik, ont insisté sur l‘engagement de l‘Union à réduire les tests sur les animaux. La règle de base est celle des «trois R (replace, reduce, refine)»: remplacer l‘expérimen tation animale par d‘autres méthodes dès que cela est possible, réduire le nombre d‘animaux utilisés, et optimiser les conditions de vie des animaux pour minimiser leur douleur. Pour ce faire, les membres de l‘EPPA ont notamment décidé de mettre l‘accent sur la recherche de nouvelles méthodes, sur le transfert des technologies ainsi que sur le partage de données.


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L‘Europe regarde l‘Amérique

L‘Union européenne (UE) a lancé deux projets visant à accroître les collaborations scientifiques avec les États-Unis, sous le programme Capacités du 7ème programme-cadre (PC7). Le premier s‘intitule BILAT-USA («Bilateral coordination for the enhancement and development of S&T partnerships between the European Union and the United States of America»). Cette plate forme de dialogue rassemblera les acteurs de la science et de la technologie (S&T) européens et américains autour d‘ateliers, de conférences et de colloques scien tifiques consacrés à des questions multidisciplinaires. BILAT-USA tentera aussi de créer de nouveaux partenariats de recherche en diffusant des informations sur les activités de coopération en S&T dans l‘Union et aux États-Unis.

Le second projet, dénommé LINK2US («European Union – United States research cooperation network: Link to the United States»), vise à renforcer les activités de coopération en S&T entre les États-Unis et l‘Union. Il centralisera des informations sur les programmes de financement et les opportunités de recherche aux États-Unis, et sensibilisera les scientifiques et institutions de recherche européens à ces questions. Il identifiera également les obstacles que rencontrent ces derniers pour participer à des programmes de recherche américains. Les deux projets ont débuté en octobre 2009 et devraient durer trois ans. Ils sont coordonnés par l‘Agence autrichienne pour la promotion de la recherche (FFG) et l‘American Association for the Advancement of Science (AAAS).


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L‘Amérique regarde l‘Europe

De l‘autre côté de l‘Atlantique aussi, des voix s‘élèvent pour intensifier les relations entre l‘Europe et les États-Unis. Invité à Bruxelles en octobre dernier pour prononcer le discours inaugural annuel du Centre commun de recherche (CCR) de la Commission, le directeur de l‘American Association for the Advancement of Science (AAAS), Alan Leshner, a souligné l‘importance d‘une collaboration euro-américaine forte pour faire face aux grands défis de notre temps, les changements climatiques, la santé ou encore les communications. Estimant que l‘Union et les États-Unis devaient montrer la voie dans la création d‘une communauté scientifique réellement mondiale, le directeur de l‘AAAS a insisté pour que davantage d‘efforts soient faits pour intégrer les scientifiques des pays en voie de développement au sein de cette communauté. Alan Leshner a toutefois reconnu que ces dernières années, les États-Unis n‘avaient pas été le partenaire de recherche idéal. L‘attaque du 11 septembre 2001 a en effet entraîné des difficultés d‘obtention de visas, des restrictions de subventions et une sécurité très stricte au niveau des laboratoires, qui ont causé la réduction du nombre de scientifiques étrangers demandant à travailler aux États-Unis. Mais le directeur a aussi souligné que le discours officiel des États-Unis sur la science était en train de changer.

À l‘issue du discours, l‘AAAS et le CCR ont signé un protocole d‘entente d‘une durée de trois ans. Les deux institutions organiseront des ateliers communs, partageront des informations et publieront des rapports conjointement.

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