Une étude, dont les résultats intitulés «Origin of Phobos and Deimos by the impact of a Vesta-to-Ceres-sized body with Mars» sont publiés dans la revue Science Advances et disponibles en pdf, a permis, grâce à des simulations numériques puissantes, «de rendre particulièrement bien compte des caractéristiques de Phobos et Deimos (la très faible inclinaison et excentricité orbitale des orbites des deux satellites)», en supposant une collision entre Mars et un objet dont la taille serait comprise entre celle de Vesta et Cérès, c'est-à-dire entre 500 et 1.000 kilomètres de diamètre environ».

Cependant, cette hypothèse implique que les deux lunes soient constituées «pour l'essentiel de matériaux issus de Mars, ce qui ne collerait pas vraiment avec la signature spectrale de Phobos et Deimos». Néanmoins, ce paradoxe peut être expliqué «en faisant intervenir l'érosion spatiale avec le vent solaire» ou tout simplement en remettant «en cause les signatures spectrales des deux lunes qui seraient en fait compatibles avec celles de Mars».

Comme une autre conséquence de l'hypothèse de la collision est que Phobos et Deimos devraient être très pauvres en eau puisqu'ils proviendraient de matériaux chauffés à hautes températures par cette collision», pour connaître la véritable composition de ces deux lunes, il va falloir en ramener des échantillons de sol.

Une étude, dont les résultats intitulés «Capillarity-induced folds fuel extreme shape changes in thin wicked membranes» ont été publiés dans la revue Science, a permis de reproduire sur des membranes synthétiques le mécanisme qui permet aux cellules d'être extensibles.

Notons tout d'abord que la particularité des cellules animales d'être extrêmement étirables, peut permettre à certaines d’entre elles comme les lymphocytes T, de «s'étirer de 40 % pour s’insérer dans les microvaisseaux».

En fait, bien que «la membrane qui enveloppe chacune de ces cellules se déchire à partir de 4 % d'extension», elles «parviennent à s’étirer considérablement grâce au stockage d’excédents de membrane». Cette réserve «prend la forme de replis et de microvilli (fins prolongements cellulaires de forme cylindrique), qui peuvent être dépliés à la demande », et ainsi actionner le mécanisme d’extension».

Pour sa part, l'étude ici présentée a permis de développer par bioinspiration «un procédé permettant de former spontanément des plis et replis sur des membranes synthétiques». En fin de compte, ce procédé «ouvre de nouvelles perspectives dans l'évolution des fonctionnalités des matériaux» puisque «son application pourrait faire évoluer de nombreuses technologies émergentes telles que l'électronique étirable, les batteries flexibles, les tissus intelligents, les implants biomédicaux souples ou encore la robotique molle».

Deux études, dont les résultats intitulés, pour la première, «A galaxy lacking dark matter» sont publiés dans la revue Nature et, pour la seconde, «An enigmatic population of luminous globular clusters in a galaxy lacking dark matter» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters et disponibles en pdf, ont permis de découvrir une galaxie ultra-diffuse (*) contenant très peu de matière noire, immatriculée NGC 1052-DF2, qui paraît remettre en cause les modèles théoriques de matière noire.

Rappelons tout d'abord que récemment «des galaxies de la taille de la Voie lactée mais contenant nettement moins d'étoiles, avec une luminosité comparable à celle des galaxies naines», ont mis en évidence. Baptisées par l'astronome Pieter van Dokkum, 'galaxies ultra-diffuses' (UDG en anglais), «elles sont probablement assez nombreuses dans l'univers observable car dans le seul amas de la Chevelure de Bérénice (dit de Coma), contenant plus de 1.000 galaxies, le télescope Subaru, à Hawaï, en a repéré des centaines».

Alors que «les astronomes en avaient déduit que pour résister aux forces de marée gravitationnelles des autres grandes galaxies, les UDG devraient contenir des quantités importantes de matière noire, jusqu'à une proportion d'au moins 98 %», les deux études ici présentées décrivent «une UDG au moins très pauvre en matière noire». NGC 1052-DF2, l' UDG en question, «plus sobrement appelée DF2», se trouve «dans la constellation de la Baleine» au sein «d'un groupe de galaxies associées à NGC 1052, une galaxie elliptique massive» (**).

Les observations réalisées permettent de dire que DF2 est située «à environ 65 millions d'années-lumière de la Voie lactée», mais si sa taille est comparable «elle n'abrite pas de trou noir central et ne comporte pas de bras spiraux ni de disque» et «elle ne ressemble pas non plus à une galaxie elliptique». Surtout, «ce qui a surpris les astrophysiciens est que sa masse déduite des mouvements des amas globulaires correspond à celle déduite de sa luminosité».

Comme cette masse «est une mesure de son contenu en matière baryonique normale, en particulier sous forme d'étoiles», DF2 «semble finalement au moins 400 fois moins riche en matière noire que ce que l'on aurait pu prévoir» et «encore cette valeur n'est-elle qu'un maximum : le minimum pourrait être zéro».

En fin de compte, «DF2 pose un gros problème au modèle de la matière noire froide, qui, en effet, n'a jusqu'à présent jamais prédit l'existence d'un tel objet». Cependant, paradoxalement, DF2 donne une victoire relative à ce modèle, «même si ces mesures sont probablement encore à confirmer et qu'elles sont, comme toujours, encadrées d'incertitudes interdisant des conclusions fermes», car «la théorie alternative Mond est encore plus contredite par DF2».

Plus précisément, comme «cette théorie prévoit des modifications aux lois de la gravitation de Newton s'appliquant aux galaxies», le champ de gravitation de DF2 devrait «affecter les mouvements de ses amas globulaires de la même manière que s'il possédait de la matière noire» et «devrait donc abriter une masse bien plus grande que celle déduite de sa luminosité».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Galaxie ultra-diffuse

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(**) NGC 1052

Une étude, dont les résultats intitulés «Physiological and genetic adaptations to diving in sea nomads» ont été publiés dans la revue Cell, a permis de découvrir la première preuve d'une adaptation génétique de l'être humain à la plongée en profondeur, en l'occurrence le développement exceptionnel de la rate du peuple Bajau (*) en Indonésie.

Rappelons tout d'abord que les membres de ce peuple sont surnommés les «nomades de la mer», car ces indigènes, qui «pêchent en descendant jusqu'à 70 mètres de profondeur avec pour seuls équipements des poids et un masque de bois» et qui «peuvent passer jusqu'à treize minutes sous l'eau sans respirer» («une durée similaire à celle des loutres de mer»), passent «jusqu'à 60% de leur journée de travail à plonger à la recherche de poissons, pieuvres et autres crustacés.

L'étude ici présentée a été entreprise pour rechercher si ces indigènes «avaient subi une modification génétique pour être en mesure de rester sous l'eau beaucoup plus longtemps que les autres humains». Elle a pu comparer le peuple Bajau à un autre peuple de la région qui ne plonge pas, les Saluan, grâce à des prélèvements d'échantillons génétiques et au moyen d'échographies, «qui ont montré que la rate des Bajau était environ 50% plus grosse que celle des Saluan» qu'il «s'agisse ou non de plongeurs».

Notons ici que la rate est de manière générale importante en matière de plongée car elle «libère davantage d'oxygène dans le sang lorsque l'organisme est placé dans une situation de stress, comme lorsqu'une personne retient son souffle».

L'analyse ADN a permis révélé la cause de la grosseur de la rate des Bajau: en effet, la comparaison de leur génome à deux populations différentes, les Saluan et les Han chinois, a mis en lumière «25 sites génomiques ayant d'importantes différences» et a permis de découvrir que «l'une d'elles se trouvait sur le gène PDE10A, considéré comme déterminant dans la taille de la rate des Bajau».

Plus précisément, chez les souris, ce gène «est connu pour réguler l'hormone thyroïdienne qui contrôle la taille de la rate, ce qui soutient l'idée que les Bajau ont peut-être évolué pour que leur rate dispose de la taille nécessaire pour accompagner leurs longues et fréquentes plongées». Cependant, «des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la façon dont cette hormone affecte la taille de la rate des humains».

En tout cas, cette découverte «pourrait accélérer la recherche médicale sur la façon dont le corps réagit au manque d'oxygène dans différentes circonstances, comme la plongée mais aussi l'altitude, une intervention chirurgicale ou une maladie pulmonaire».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Bajau

Une étude, dont les résultats intitulés «Reconciling Conflicting Phylogenies in the Origin of Sweet Potato and Dispersal to Polynesia» ont été publiés dans la revue Current Biology, prouve que la patate douce descend d'une plante d'Amérique centrale et des Caraïbes appelée Ipomoea trifida et montre que la présence de ce légume en Polynésie s'explique par une dispersion naturelle «sans intervention humaine».

Notons tout d'abord que la patate douce, qui est tubercule tropical consommé en bien des endroits du monde, est originaire d'Amérique: en fait, elle a colonisé la Polynésie bien avant les grandes explorations européennes, ce qui a poussé les historiens à supposer que les austronésiens auraient rapporté eux-mêmes la plante sur leurs îles durant l'époque précolombienne». Malgré tout son ascendance et son évolution restent relativement énigmatiques puisque «certains chercheurs lui trouvent de multiples ancêtres, d'autres un seul».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a été entreprise pour apporter des éclaircissements, grâce à une analyse phylogénétique extensive sur la patate douce et toutes les espèces apparentées: plus précisément, «199 spécimens de patates douces, de son nom latin Ipomoea batatas, et de plantes sauvages apparentées appartenant au genre Ipomoea» ont été analysés par «un séquençage de l'ADN du noyau et de celui des chloroplastes (des organites présents dans les cellules des plantes)».

Au bout du compte, il est apparu que la patate douce a une origine unique, car «elle descend d'une plante d'Amérique centrale et des Caraïbes appelée Ipomoea trifida». En outre, il a été déterminé «que la patate douce est née bien avant les êtres humains, il y a au moins 800.000 ans» de sorte que cette découverte réfute la théorie dominante et remet en question «l'existence de contacts précolombiens à travers le Pacifique», puisque «la présence de ce légume en Polynésie» peut être complètement expliquée «par une dispersion naturelle, par le vent, la mer ou les oiseaux».

En réalité, cette méthodologie, «plus complète que celles qui se restreignent à l'ADN nucléaire», a fourni «des arbres phylogénétiques en apparence discordants», car alors «que l'ADN du noyau pointe vers une origine unique, en établissant que I. trifida est son plus proche parent», de son côté «l'ADN chloroplastique indique deux origines génétiques».

L'étude réconcilie ces données en postulant que «I. trifida a joué un double rôle dans l'évolution de la patate douce», la conclusion étant «que la patate douce a évolué à partir de son géniteur il y a au moins 800.000 ans» et que, dans un second temps, après que les deux espèces sont devenues distinctes, «elles se sont hybridées» dans «les 56.000 ans qui ont suivi la divergence entre les deux espèces».

Au cours de ce croisement, «le génome chloroplastique de I. trifida s'est introduit dans les chloroplastes de la patate douce, sans transfert d'ADN nucléique», un phénomène, «courant dans l'évolution des espèces», qui «a engendré deux lignées de patates douces qui diffèrent seulement par leur ADN chloroplastique».

Par ailleurs, cette étude s'est aussi penchée sur «des patates douces collectées dans les îles de l'actuelle Polynésie française en 1769, par Joseph Banks et Daniel Solander, durant l'expédition du capitaine Cook». Il a été constaté «que cette variété de patate douce possède une signature génétique unique» qui montre qu'elle «aurait divergé des spécimens américains il y a au moins 100.000 ans et serait isolée du continent depuis plusieurs millénaires».

L'étude souligne que «la patate douce s'est retrouvée naturellement en Polynésie, sans intervention humaine», un type de voyage qui s'observe «chez d'autres espèces apparentées»: bien que la flottabilité des graines de patates douces n'a pas fait l'objet de cette étude, «des travaux antérieurs ont montré que celles de plusieurs espèces du genre Ipomoea pouvaient résister sur de longues distances en mer».