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    Une étude, dont les résultats intitulés «Burgess Shale fossils illustrate the origin of the mandibulate body plan» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de décrire un arthropode fossilisé qui fait partie du groupe à la base de l'évolution de tous les mandibulés.

     

    Rappelons tout d'abord qu'au Cambrien («il y a environ 542 millions d'années»), «l'évolution des animaux semble s'accélérer brutalement, avec l'apparition soudaine d'animaux complexes aux restes minéralisés» et la disparition, comme le laissent penser les archives géologiques actuelles, de «la faune des édiacariens, paisibles flitreurs de plancton ou brouteurs de films bactériens».

     

    C'est au moment de cette 'explosion cambrienne' «que les plans d'organisation des animaux d'aujourd'hui se mettent en place»: plus précisément, dans cette période, «apparaissent le squelette externe avec pattes articulées, les yeux pédonculés, les coquilles et la 'chorde' (longeron dorsal qui, plus tard, se complètera chez l'embryon par une colonne vertébrale)».

     

    Pour sa part, l'étude ici présentée décrit un arthropode fossilisé extrait des schistes de Marble Canyon (des schistes du Burgess) situés dans le parc national de Kootenay (Colombie-Britannique), qui va aider à «mieux comprendre comment se sont installés sur l'arbre de la vie les mandibulés, ou mandibulates», des animaux dotés de mandibules, «pinces coupantes voisinant la bouche».

     

    Le groupe des mandibulés, «l'un des plus abondants et des plus diversifiés sur Terre» comporte des millions d'espèces, puisqu'il «comprend les hexapodes (dont les insectes), les crustacés et les myriapodes (mille-pattes)». Il fait lui-même partie d'une plus vaste famille: «les arthropodes, avec leur cuticule et leurs pattes articulées» («aujourd'hui, quand un arthropode n'est pas mandibulé, c'est un chélicérate, c'est-à-dire un scorpion ou une araignée, lesquels ont eux aussi une arme redoutable : les chélicères»).

     

    L'arthropode fossilisé décrit ici a été baptisée Tokummia katalepsis, car il «a été retrouvé près du ruisseau Tokumm Creek, qui traverse le Marble Canyon, et parce que le grec katalepsis signifie 'saisir' ». Cet animal doté de mandibules, devait être, un grand prédateur des fonds marins du Cambrien: en effet, «long de plus de 10 cm», du fait de «son anatomie pataude», il devait, «il y a 508 millions d'années», n'être qu'un «nageur occasionnel vivant sur le fond, un peu comme nos homards et crevettes».

     

    Le corps de Tokummia katalepsis était constitué de «plusieurs segments rappelant celui des mille-pattes». En ce qui concerne les «pinces de grandes tailles, à l'extrémité de deux appendices antérieurs», elles apparaissent,  «trop fragiles pour être utiles à autre chose que se saisir de proies dépourvues de coquilles ou d'exosquelettes». Mais, en fin de compte, l'essentiel, c'est que cet arthropode fait partie du «groupe à la base de l'évolution de tous les mandibulés».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Ancient genomic changes associated with domestication of the horse» ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à l'analyse du génome des chevaux des Scythes, d'esquisser les relations que ces nomades d'Asie centrale de l'Âge de Fer entretenaient avec leurs montures et de lever le voile sur certains des mystères de la domestication animale.

     

    Rappelons tout d'abord que les Scythes, qui étaient un peuple d'éleveurs nomades «connus pour leur exceptionnel art équestre», régnaient «sur les steppes d'Asie Centrale au cours de l'Âge de Fer (du 9e au 1er siècle avant notre ère environ)». Du fait que «leurs dirigeants se faisaient inhumer avec des étalons sacrifiés lors d'importantes cérémonies funéraires», l'étude ici présentée a pu entièrement séquencer les génomes de quelques-uns de ces équidés «afin de mieux comprendre les relations que le peuple scythe a su développer avec ses chevaux».

     

    Plus précisément, les analyses ont concerné les génomes de 13 étalons vieux de 2 300 à 2 700 ans, provenant des tombes royales scythes d'Arzhan (république russe de Tuva, aux confins de la Mongolie) et de Berel' (Altaï kazakh), ainsi que celui d'une jument d'une culture antérieure, trouvée à Tcheliabinsk (Russie) et âgée de 4 100 ans». Les variants portés par certains gènes spécifiques, ont fait apparaître «que les chevaux scythes arboraient une diversité de couleurs de robe, allant du bai au noir, en passant par l'alezan».

     

    L'étude a identifié «un total de 121 gènes sélectionnés par les éleveurs scythes, impliqués pour la plupart dans le développement des membres supérieurs (les Scythes semblaient préférer les chevaux de morphologie trapue) mais aussi dans le développement des glandes mammaires, ce qui corrobore l'utilisation du lait de jument depuis des millénaires».



    Surtout, c'est «tout un pan de la domestication des animaux» que ce travail éclaire puisque «les régions du génome où se sont concentrées les mutations adaptatives au cours des trois premiers millénaires de la domestication du cheval (initiée voici 5 500 ans)» ont été déterminées.

     

    Comme «ces régions portent souvent des gènes liés à une population de cellules de l'embryon appelée crête neurale, à l'origine de nombreux tissus de l'organisme», il s'agit là d'une «des premières preuves expérimentales en faveur de la 'théorie de la crête neurale', qui vise à expliquer pourquoi tous les animaux domestiques, malgré une histoire indépendante, ont convergé vers des caractéristiques physiques et comportementales communes».

     

    Du fait que «la crête neurale donne naissance à de nombreux tissus, la reprogrammation de ce groupe de cellules au cours du développement peut entraîner l'apparition conjointe d'un cortège de caractères d'intérêt». Ainsi, «la surreprésentation de gènes liés à la crête neurale parmi ceux portant des mutations adaptatives suggère l'importance de cette structure pour la domestication».



    La comparaison de la diversité génétique de ces chevaux anciens à celle des chevaux actuels indique «qu'un effondrement démographique a eu lieu au cours des 2 300 dernières années, entraînant une chute de la diversité génétique des chevaux». Les pratiques d'élevage en sont la cause, car elles «ont impliqué un nombre de plus en plus restreint d'étalons dans la reproduction (si bien que les chevaux domestiques actuels partagent presque tous le même chromosome Y, contrairement aux chevaux scythes)».

     

    Soulignons enfin que ces phénomènes se sont accompagnés d'une accumulation «relativement récente» de mutations délétères («retrouvées chez tous les animaux domestiques») ce qui «contredit l'hypothèse dite du 'coût de la domestication', selon laquelle cette accumulation se produit dès les premiers stades de la domestication».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «The Slowest Spinning X-Ray Pulsar in an Extragalactic Globular Cluster» ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, a permis de montrer que le pulsar ultra-lent XB091D, situé dans l'un des plus anciens amas globulaires de la galaxie d'Andromède, rajeunit en accélérant à nouveau sa rotation après la capture d'une étoile ordinaire, il y a un million d'années.

     

    Rappelons tout d'abord que, lorsqu'un pulsar capture une étoile, dans le système binaire ainsi constitué, «l'étoile à neutrons commence à attirer de la matière en provenance de l'étoile ce qui forme un disque d’accrétion très chaud autour d’elle». Le disque gazeux se trouvant à côté d'elle «est déchiré par son champ magnétique, de sorte que la matière tombe sur elle, formant un 'point chaud' (la température de ce point peut atteindre des millions de degrés et émet des rayons X).

     

    Dans cette situation, «l'étoile à neutrons rotative peut être considérée «comme un pulsar de rayons X pareil à une balise, alors que la matière qui continue de tomber sur elle donne une impulsion supplémentaire, ce qui accélère la rotation». Il en résulte qu'en «quelques centaines de milliers d'années, ce qui ne représente qu’un instant pour l'Univers, l'ancien pulsar, dont la rotation avait déjà ralenti à un seul tour en quelques secondes, peut à nouveau tourner mille fois plus vite».

     

    C'est une observation de ce phénomène rare que l'étude ici présentée rapporte: le pulsar à rayons X XB091D «a été découvert au début de son 'rajeunissement' alors que sa rotation était la plus lente de tous les pulsars connus à ce jour» (sa rotation est même dix fois plus lente que le record précédent).

     

    Cette découverte a pu être faite en reliant «les observations recueillies par l'observatoire spatial XMM-Newton entre 2000 et 2013» aux informations d'une base de données en ligne qui répertorie «50 milliards de photons X»: comme «les détecteurs sur le satellite XMM-Newton ne captent qu’un seul photon de ce pulsar toutes les cinq secondes», la recherche de pulsars parmi les données XMM-Newton «peut être comparée à la recherche d'une aiguille dans une botte de foin».

     

    En vue de faire cette recherche de pulsars, «des outils mathématiques complètement nouveaux» ont été créés qui «ont permis de rechercher et d'extraire le signal périodique» (d'ailleurs, il existe en théorie «de nombreuses applications pour cette méthode, y compris en dehors de l'astronomie»).

     

    C'est ainsi que le pulsar XB091D, «qui a également été remarqué par un autre groupe d'astronomes italiens qui ont publié leurs résultats il y a plusieurs mois», a été trouvé. Il «n'est que le deuxième pulsar détecté en dehors de notre Galaxie et ses galaxies satellites les plus proches», Notons cependant que «deux autres pulsars de ce genre ont été détectés ultérieurement en utilisant le même catalogue en ligne».

     

    En fin de compte, le système XB091D a pu être caractérisé en détail «sur la base de trente-huit observations de XMM-Newton». En résumé, «c'est un pulsar à rayons X d'environ 1 million d'années, le compagnon de cette étoile à neutrons est une vieille étoile de taille modérée (environ quatre cinquièmes de la masse du Soleil)» et «le système binaire lui-même a une période de rotation de 30,5 heures». Alors qu'actuellement, «l'étoile à neutrons tourne une fois sur son axe toutes les 1,2 secondes», dans 50 mille ans environ, elle «accélèrera suffisamment sa rotation pour se transformer en un pulsar milliseconde ordinaire».

     

    En outre, l'étude ici présentée montre «que XB091D est situé dans la galaxie voisine Andromède à 2,5 millions d'années-lumière, parmi les étoiles de l’amas globulaire B091D extrêmement dense, où dans une rayon de seulement 90 années-lumière, il y a plus d’un million de vieilles étoiles ayant un faible rayonnement». L’âge de l’amas globulaire «est estimé à 12 milliards d'années» et il apparaît que c'est «le résidu dense d'une petite galaxie absorbé auparavant par la galaxie Andromède».

     

    Comme la densité des étoiles y «est d'environ dix millions de fois plus élevée que dans les environs du Soleil» et que «cette région s’étend à 2,5 années-lumière», l'étude en déduit que «c'est l’environnement d’étoiles de haute densité au sein de l’amas globulaire B091D qui a permis à une étoile de neutrons de capturer un compagnon il y a environ un million d'années et de commencer le processus d'accélération et de 'rajeunissement'».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Neandertal and Denisovan DNA from Pleistocene sediments» ont été publiés dans la revue Science, est parvenue à retrouver pour la première fois de l’ADN humain et animal dans des sédiments, en l’absence de tout ossement fossilisé.

     

    Plus précisément, les analyses ont été effectuées sur «85 échantillons de sédiments datant du pléistocène, une période s’étendant de 550000 ans à 14000 ans avant notre ère, prélevés dans huit grottes en Belgique, Croatie, France, Russie et Espagne». Ces sites archéologiques sont connus pour avoir été occupés «par des cousins disparus de l’homme moderne, les néandertaliens et les denisoviens et par toutes sortes d’animaux aujourd’hui éteints».

     

    Cette étude a été rendue possible par l'utilisation d'une «nouvelle technique de détection de l’ADN dans les sédiments» résultant des dernières avancées technologiques, «notamment le séquençage rapide». La méthode utilisée qui «s’appuie sur l’analyse de fragments d’ADN mitochondrial, transmis par la mère et qui est le plus abondant», permet de dire «quelles espèces d’hominidés ont occupé ces grottes et à quelle période et ce sans même disposer de restes d’ossements ou de squelettes fossilisés».

     

    En effet, même en l’absence d’ossements fossilisés, «les différentes couches de sédiment du sol sont riches en ADN (laissé par la décomposition des corps, les excréments et d’autres fragments de l’organisme) qui permet de déterminer quels groupes d’hominidés occupaient ces différents lieux et à quel moment».

     

    Ainsi, grâce à cette technique, «sur le site denisovien en Sibérie, où l’homme de Néandertal a également séjourné», les différentes époques d’occupation de la grotte par ces deux groupes ont été déterminées «en fonction des couches sédimentaires».

     

    Cette étude a également permis «de recueillir les informations génétiques sur les différents animaux présents sur ces sites»: ainsi, dans sept grottes, l’ADN mitochondrial de douze différentes familles d’animaux préhistoriques de la mégafaune a été retrouvée («la grotte d’El Sidron dans le nord de l’Espagne» où «ont été auparavant découverts les ossements d’au moins treize néandertaliens d’âge et de sexe différents, datant de quelque 49000 ans» est «le seul des huit sites étudiés où aucun ADN animal n’a été identifié»).

     

    Les animaux les plus fréquemment identifiés sont des mammifères «de la famille des hyènes, des bovins, des chevaux, des cervidés et des chiens». Cependant, dans certains échantillons de sédiment, «des fragments d’ADN du mammouth laineux disparu il y a quelque 4000 ans» et «de l’ADN de rhinocéros qui correspond à l’espèce laineuse éteinte voilà moins de 30000 ans» ont été découverts. Enfin, de l’ADN a été recueilli dans une grotte de Croatie «qui coïncide avec celui de la lignée des ours des cavernes en Europe de l’Est dont l’extinction remonte à 25 000 ans».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «A 130,000-year-old archaeological site in southern California, USA» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de mettre en évidence des indices d’une présence humaine en Californie, il y a 130 000 ans, autrement dit «à une date où l’homme moderne, Homo sapiens, n’était pas encore supposé être sorti de son berceau africain pour conquérir le monde».

     

    Plus précisément, l’analyse a porté sur les «ossements d’un mastodonte (un mammouth américain) trouvés en bordure du chantier de l’autoroute 54, près de San Diego, au début des années 1990». Plusieurs grosses pierres avaient été retrouvées «au milieu des ossements, qui  portaient des traces de fractures, et étaient regroupés de façon peu naturelle»: en fait, «les processus géologiques qui avaient déposé peu à peu le limon qui recouvrait les os» ne pouvaient pas avoir également transporté ces gros cailloux jusque là.

     

    Cette énigme est devenue plus intrigante «lorsque les premières datations fiables ont été obtenues, en 2012, par l’étude de désintégration de l’uranium dans les ossements» («aucun collagène n’avait été trouvé pour utiliser le carbone 14»): la date déduite de «130000 ans (plus ou moins 9000 ans) est dix fois plus ancienne «que la culture Clovis, longtemps considérée comme la première arrivée» en Amérique.

     

    Afin de vérifier ce résultat extraordinaire, ont été appelés à la rescousse «en plus d’experts de l’uranium, des spécialistes des traces laissées sur les outils de pierre et des archéologues expérimentaux». Il est apparu que «les marques laissées sur les ossements n’ont rien à voir avec des traces de dents de carnivores» et que «les fractures diffèrent de celles causées par des engins de chantier ou des processus géologiques naturels».

     

    Ainsi, des os d’éléphants cassés «entre des marteaux et des enclumes de pierre similaires» ont montré les mêmes fractures: «cette méthode pour briser les gros ossements, pour en faire des outils ou récupérer la moelle, était déjà utilisée il y a 1,5 million d’années en Afrique, et partout ailleurs où il y a eu des occupations humaines.»

     

    Ce «faisceau de preuves d’une occupation très ancienne de l’Amérique du Nord» conduit à penser que «quelqu’un pratiquait le charognage (plutôt que la chasse)», sur «des gros animaux du continent». Ces colons pourrait tous aussi bien «être des néandertaliens, ou des dénisoviens, ou des Homo archaïques» et «n’avoir laissé aucune descendance parmi les peuples qui se disent aujourd’hui 'premiers' dans les Amériques».

     

    Comme «avant 130000 ans, le niveau de la mer, plus bas, permettait un passage à pied sec par la Béringie, ils auraient pu arriver en Amérique à pied. Cependant, «la découverte, en Crête, de hâches de pierre datant de 130000 ans» suggère aussi «que les humains savaient dès cette époque faire plus que du cabotage».

     

     


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