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Une étude, dont les résultats intitulés «Effect of small scale transport processes on phytoplankton distribution in coastal seas» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de mettre en évidence le rôle des processus de transport à fine échelle sur l’activité biologique océanique grâce à l’application d’outils des systèmes complexes sur des observations pluriannuelles à haute résolution de l’océan côtier.
Rappelons tout d'abord que «le phytoplancton est un maillon clé des écosystèmes marins»: plus précisément, «les producteurs primaires utilisent le carbone inorganique dissous, l’énergie lumineuse et les nutriments essentiels pour former en surface de la matière organique qui peut ensuite s’exporter vers l’océan profond». Ces producteurs, qui «constituent la base des chaînes trophiques marines», soustraient «du dioxyde de carbone de l’atmosphère, ce qui contribue à la régulation du climat de la Terre».
D'autre part, «les processus physiques induits par l’écoulement turbulent océanique jouent un rôle essentiel dans la dynamique du plancton», mais «alors que les processus à grande échelle sont bien documentés, le rôle des fines échelles est encore largement incompris, principalement du fait du manque d’observations continues à haute résolution».
Dans ce contexte, cette étude a «analysé les vitesses de radars haute fréquence en utilisant une nouvelle métrique appelée divergence lagrangienne, en association avec d’autres techniques bien établies dérivées des systèmes complexes, afin de dévoiler les structures géométriques de l’écoulement à fine échelle (fronts, tourbillons, filaments, etc.) en Méditerranée occidentale».Cette combinaison de diagnostics permet, «en comparant avec les concentrations de chlorophylle observées par satellite», de distinguer les structures géométriques tridimensionnelles de l’écoulement: autrement dit «les structures de convergence le long desquelles les particules et les stocks existants de phytoplancton s’agrègent et les zones de divergence marquée où les vitesses verticales vers la surface prédominent et favorisent la nouvelle production grâce à un apport soutenu de sels nutritifs».
En fin de compte, cette étude, qui «apporte un nouvel éclairage sur les interactions biophysiques dans l’océan se produisant à différentes échelles spatio-temporelles», ouvre «de nouvelles perspectives pour mieux apprécier les effets du transport et de la dispersion due aux courants sur le devenir des substances océaniques»: par exemple, une application serait «de produire des prédictions à court terme des zones d’agrégation des débris plastiques, des méduses, des proliférations de phytoplanctons toxiques et des nappes accidentelles d’hydrocarbures».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Mitochondria-targeted hydrogen sulfide attenuates endothelial senescence by selective induction of splicing factors HNRNPD and SRSF2» ont été publiés dans la revue Aging, a permis de donner en laboratoire «un coup de jeune» au système de contrôle des gènes des cellules endothéliales humaines du fait que le sulfure d'hydrogène améliore l'expression des facteurs d'épissage dans ces cellules.
Rappelons tout d'abord que «le vieillissement est un déclin progressif des fonctions de l'organisme», qui «s'accompagne d'une augmentation de la fréquence de maladies liées à l'âge comme le cancer ou les démences». En fait, «les tissus ne fonctionnent plus correctement, souvent à cause de l'accumulation de cellules dites 'sénescentes'», qui sont des cellules âgées ne se divisant pas.
Ces cellules sénescentes au fonctionnement altéré «libèrent autour d'elles des cytokines pro-inflammatoires» qui induisent la sénescence de leurs voisines. Comme les cellules sénescentes des tissus cardiaques et vasculaires «sont associées aux troubles cardiovasculaires», il «serait intéressant de supprimer les cellules sénescentes des tissus pour écarter le risque de maladies».
Pour expliquer ce vieillissement cellulaire, «le raccourcissement des télomères, l'inflammation, les dommages à l'ADN sont des facteurs souvent cités». Une autre piste liée au contrôle des gènes a été l'objet de l'étude ici présentée, car si toutes nos cellules contiennent la même information génétique, «elle ne s'exprime pas toujours de la même façon» et «en vieillissant, le contrôle des gènes est moins efficace».
Ainsi, «un même gène peut être à l'origine de plusieurs protéines différentes, grâce aux facteurs d'épissage qui permettent l'épissage alternatif de l'ARN pré-messager». Comme lors du vieillissement, «la quantité de facteurs d'épissage diminue», l'idée a germé «de restaurer ces protéines dans les cellules vieillissantes». Dans cette étude, ce sont plus particulièrement des cellules endothéliales âgées qui ont été traitées «avec des molécules qui libèrent du sulfure d'hydrogène H2S» connu «pour sentir l'œuf pourri».
Notons ici que le sulfure d'hydrogène, «une molécule gazeuse présente naturellement dans l'organisme», a «un rôle protecteur contre le vieillissement et la sénescence des cellules», mais «les quantités d'H2S dans le sang diminuent avec l'âge». Cependant, comme cette molécule «est aussi toxique à hautes doses», il faudrait «qu'elle soit amenée directement là où elle agit, au niveau des mitochondries, les usines énergétiques des cellules» afin «d'utiliser des doses plus faibles et de limiter les effets toxiques».
Dans le cadre de cette étude, «des molécules donneuses de sulfure d'hydrogène» ont été employées. Au bout du compte, «l'une d'elles (Na-GYY4137) a permis de multiplier par un facteur 1,9 à 3,2 l'expression des facteurs d'épissage», tandis que «des molécules donneuses d'H2S qui ciblaient les mitochondries ont, quant à elles, augmenté d'un facteur 2,5 à 3,1 l'expression de deux facteurs d'épissage, SRF2 et HNRNPD».
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Une étude, dont les résultats intitulés «An unusual association of hadrosaur and therizinosaur tracks within Late Cretaceous rocks of Denali National Park, Alaska» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, rapporte la découverte de traces de pas de deux types de dinosaures au centre de l'Alaska, dans la formation Cantwell, au sein du parc régional Denali et suggère que cette région devait représenter pour les dinosaures une importante jonction entre l'Amérique et l'Asie.
Plus précisément, «des traces à trois doigts et d'autres à quatre doigts» ont été identifiées dans le calcaire: «les premières ont été attribuées à des hadrosaures, ces grands dinosaures herbivores à bec de canard et à la puissante mâchoire, connus par des fossiles exhumés en Amérique du Nord, en Asie et en Europe» («les traces de ces géants sont nombreuses en Alaska»), tandis que «les secondes seraient la signature de thérizinosaures, de bien curieux théropodes (le groupe des tyrannosaures) principalement retrouvés en Mongolie».
Les thérizinosaures (*) «ne sont connus que par des membres fossilisés, représentant quelques genres, et leur aspect reste en partie mystérieux». Hauts de plusieurs mètres, «ils se tenaient sur leurs pattes arrière» alors que «leurs pattes avant, puissamment musclées et longues de deux mètres, étaient armées de trois énormes griffes de 70 centimètres de longueur, en forme de faux (ce qui leur a valu leur nom thérizinosaure, signifiant à peu près reptile faucheur)» («considérés comme herbivores, ils s'en servaient peut-être pour couper les branches et les feuilles des végétaux, ou bien pour fouiller le sol comme l'ont suggéré certains auteurs»).
Comme «la formation Cantwell date du Crétacé supérieur, vers 70 millions d'années avant le présent», il en résulte que c'est «à cette époque qu'ont marché là des troupeaux d'hadrosaures et de thérizinosaures». Cependant, rien ne prouve «l'exacte contemporanéité du passage des deux groupes, dont les effectifs ne sont d'ailleurs pas connus». En fait, «la seule présence de thérizinosaures en Alaska est en soi intéressante car assez rarement documentée alors que c'est au cœur de l'Asie qu'ont surtout été retrouvés des fossiles de ce clade de théropodes».
Surtout, «la proximité des deux traces sur le même socle rocheux» est «une première dans cette région», car si, en Mongolie, «des restes ou des traces de ces deux familles ont été trouvées», c'est vraiment «la première fois qu'une telle coexistence est démontrée en Alaska et même dans toute l'Amérique du Nord». L'étude considère que «cette présence plaide pour la similarité, à l'époque, des écosystèmes entre ce qui est aujourd'hui l'Alaska et le cœur de l'Asie, occupé actuellement par la Mongolie».
Concrètement, la région «devait être humide et marécageuse». Du fait que «ce milieu convenait à chacun de ces deux grands herbivores», cet élément «suffit à expliquer leur coexistence, rendant inutiles des hypothèses sur des interactions écologiques complexes entre espèces». En définitive, à cette époque, la région, «avec le détroit de Bering», devait «représenter une importante jonction entre l'Amérique et l'Asie pour les dinosaures».
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Deux études, dont les résultats intitulés «Exceptionally fast ejecta seen in light echoes of Eta Carinae’s Great Eruption» et «Light echoes from the plateau in Eta Carinae’s Great Eruption reveal a two-stage shock-powered event» ont été publiés dans la revue MNRAS, ont permis d'expliquer le comportement étrange de Eta Carinae (*).
Rappelons tout d'abord que Eta de la Carène a déjà explosé en 1843 et survécu à cette explosion: d'abord très discrète durant quelque temps dans le ciel de l’hémisphère sud, l'étoile survivante s'est «rallumée progressivement depuis 1940».
D’après l’analyse de l’écho lumineux les ondes émises par l’éruption de1843, il apparaît que les gaz «ont dû être éjectés à la vitesse faramineuse de 10 000 à 20000 kilomètres par seconde». De telles vélocités sont produites «dans les explosions de supernovas au cours desquelles l’étoile est anéantie». Le problème «c'est qu’après l’expulsion de gaz, Eta de la Carène est restée bien présente».
En fait, il reste, en l'occurrence, deux astres tournant «l’un autour de l’autre en cinq ans et demi»: «le plus gros est une hypergéante bleue, entre 150 et 250 fois la masse du Soleil» tandis que la masse de son compagnon est de «seulement 30 à 80 soleils». Pour expliquer cette situation, un scénario a été simulé et validé sur ordinateur.
Au départ, il y a un couple d’étoiles A et B, qui «se tournent autour dans une danse très serrée» avec une troisième étoile C plus éloignée, «qui les encercle lentement». Plus vieille que sa compagne, l’étoile A «se met à gonfler et gonfler encore, exposant ses couches externes de gaz à la gravité de l’étoile B, qui l’aspire progressivement». L'étoile B devient obèse après avoir sucé tout l’hydrogène de l'étoile A: avec sa masse de 100 soleils, elle «brille intensément».
La vieille étoile A devenue toute chétive, découvre son cœur d’hélium. Les étoiles A et B qui «ont changé de masse», rééquilibrent leur orbite «s’éloignant l’une de l’autre». En croisant le chemin de l'étoile C, «qui passait pas loin», la petite étoile A attire l'étoile C dans la mêlée. L'étoile C finit par percuter la grosse étoile B et envoie «valser son disque dans une gigantesque explosion».
Au bout du compte, les étoiles B et C ont fusionné, mais la vieille étoile «A rôde toujours dans les parages, ceinture à distance l’étoile accouplée et continue de traverser tous les cinq ans et demi le nuage de l’homoncule, en produisant des ondes de choc que l’on détecte aux rayons X».
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(*) Eta Carinae
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Une étude, dont les résultats intitulés «Microbial life and biogeochemical cycling on land 3,220 million years ago» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a mis en évidence une trace, relativement convaincante, de formes de vie vieilles d'environ 3,22 milliards d'années, dans un contexte où les traces de vie sur Terre datant d'il y a plus de 3 milliards d'années sont ambiguës et peuvent souvent s'interpréter comme le résultat de processus abiotiques ou de contaminations plus récentes.
L'âge reculé de cette trace «en ferait l'une des traces de vie les plus anciennes, voire la plus ancienne» et «surtout, ce serait au moins la plus ancienne trace de vie dans un environnement qui ne serait pas marin», ce qui impliquerait «que la vie a colonisé les terres émergées bien plus tôt qu'on ne le pensait, les preuves acquises jusque-là ne remontant qu'à 550 millions d'années».
Plus précisément, l'étude ici présentée aurait mis au jour «des traces fossilisées de tapis microbiens analogues à ceux présents au fond des mers ou dans des sources chaudes comme celles d'El Tatio ou de Yellowstone». Comme ces tapis microbiens «se trouvent sur des couches sédimentaires contenant de nombreux cailloux», il apparaît «que ces tapis ne se sont pas développés sur le sable d'une plage ou d'une mer peu profonde mais bien sur le bord d'une rivière, ou éventuellement d'un delta».
Ces couches, «connues sous le nom de groupe sédimentaire Moodies dans les Barberton Makhonjwa, une chaîne de montagnes inscrite au patrimoine mondial de l'humanité» (*), constituent «l'une des plus anciennes séquences sédimentaires en eau peu profonde et bien conservées». C'est d'autant plus remarquable que les sédiments archéens non marins «sont difficiles à identifier et même à trouver», car «ils sont plus difficiles à préserver de l'érosion et donc plus rares que les sédiments marins» et «il existe peu de fossiles repères qui permettraient de trancher entre les deux types de lieux de sédimentation».
Jusqu'ici, «les plus anciennes traces de tapis microbiens découvertes» dataient «de 2,7 milliards d'années, à Baerberton mais aussi à Pilbara en Australie». Pour leur part, les nouvelles traces découvertes «contiennent du carbone et de l'azote, ce qui correspond à ces formes de vie», mais «les rapports isotopiques diffèrent de ceux des tapis microbiens quasi-fossilisés présents en bord de mer». Ce détail «indiquerait qu'il y a 3,22 milliards d'années, l'évolution avait déjà eu le temps de faire son œuvre en séparant deux types de populations de microbes».
Ces organismes pourraient être des cyanobactéries, «comme celles existant aujourd'hui». Cependant, il est actuellement difficile de dire s'ils «produisaient ou non de l'oxygène par photosynthèse», car «les deux phénomènes ne sont en effet pas liés dans le monde vivant et, de plus, il existe une photosynthèse anoxygènique».
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