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Une étude, dont les résultats intitulés «Designing bioinspired surfaces for water collection from fog» ont été publiés dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, a permis d'élaborer, pour extraire de l'eau potable de l'air du désert, des surfaces biomimétiques, inspirées des capacités des scarabées, des cactus et des herbes.
Notons tout d'abord que «dans certaines régions plus que dans d'autres, l'approvisionnement en eau pose problème». Si «dans le désert d’Atacama (Chili), par exemple, de grands filets capturent l'eau du brouillard et la collectent dans des réservoirs afin qu'elle puisse servir aux agriculteurs et aux habitants», la méthode «pourrait ne pas être la plus efficace».
Dans ce contexte, l'objectif de l'étude ici présentée a été de chercher à récupérer l'eau contenue dans l'air ambiant de manière la plus efficace possible en observant comment la nature s'y prend dans certains cas: en l'occurrence, suivant la méthode du scarabée, du cactus, ou des herbes du désert.
Concrètement, «la nature a doté les scarabées vivant dans le désert d'une carapace particulière qui leur permet de s'hydrater». Comme «cette carapace présente à la fois des bosses hydrophiles (qui attirent l'eau, donc) et des creux hydrophobes (qui repoussent l'eau), en se levant le brouillard «va former des gouttelettes sur les bosses» et ces gouttelettes «vont ensuite couler par les creux jusqu'à la bouche du scarabée». D'autre part, «les herbes et les cactus, quant à eux, captent l'eau par leurs extrémités et l'acheminent ensuite jusqu'à leurs racines par des systèmes de canaux ou grâce à leurs épines».
A partir de ces observations, l'étude a déterminé «quelles formes et quelles surfaces peuvent être les plus efficaces pour capter et extraire de l'eau potable de l'air du désert». Le modèle du cactus montre que «les formes coniques, plus que les formes cylindriques» sont adaptées: la physique explique cela par l'existence d'un «gradient de pression de Laplace» qui s'exerce le long du cône.
De plus, il apparaît que ce «sont les surfaces rainurées qui permettent de mieux transporter l'eau, comme dans l'exemple des herbes du désert»: en effet, «elles ont recueilli deux fois plus d'eau que les surfaces non rainurées». Les surfaces hydrophiles se sont également «montrées capables de recueillir plus d'eau que les surfaces hydrophobes». En fin de compte, «l'efficacité est encore augmentée lorsque les cônes sont placés à des distances de un à deux millimètres les uns des autres, permettant aux gouttelettes de s'agglomérer».
En conséquence, à la suite de cette étude, limitée au laboratoire, il est envisagé d'installer prochainement dans le désert «des structures plus importantes» pour «recueillir l'eau du brouillard ou de la condensation» en vue de compléter avantageusement les systèmes de fourniture publics et les puits.
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Une étude, dont les résultats intitulés «Precise timing of abrupt increase in dust activity in the Middle East coincident with 4.2 ka social change» ont été publiés dans la revue PNAS, a abouti à la conclusion, à partir de l'examen d'une stalactite que la chute, il y a plus de 4000 ans, de l'Empire akkadien qui dominait la Mésopotamie, coïncide avec l'arrivée d'un climat plus sec et aride.
Rappelons tout d'abord que Sargon d'Akkad (*) est parti, «il y a plus de 4400 ans», conquérir des territoires de Mésopotamie, élaborant ainsi «la première forme d'organisation étatique s'apparentant à un empire de toute l'Histoire de l'humanité»: en effet, alors que «jusque-là les populations de la région étaient organisées dans des sortes de cités-États», Sargon d'Akkad est parvenu à «unifier au sein d'un vaste territoire, des populations de langues différentes».
Cet empire a «atteint son apogée sous le règne de Naram-Sin (**), petit-fils de Sargon d'Akkad, qui se faisait appeler 'roi des quatre régions du monde'»: relevons qu'à cette époque, le territoire de cet empire s'étendait «quasiment de la mer Noire au golfe persique».
Pour sa part, l'étude ici présentée semble avoir découvert les raisons de la chute de l'Empire akkadien «dans la grotte de Gol-e-Zard au nord de l'Iran» au bord de la mer Caspienne. Plus précisément, «l'analyse géochimique d'une des stalactites de la grotte montre à deux reprises une augmentation de la quantité de poussières dans l'atmosphère»: il y a 4510 ans et il y a 4260 ans.
L'étude interprète cette soudaine abondance de poussières comme étant le signe d'une aridification du climat. D'un point de vue chronologique, l'événement d'il y a 4260 ans, qui semble plus long, «correspond à la fin de l'empire d'Akkad, et a de nombreux bouleversements dans la société égyptienne», puisque «la période de sécheresse coïncide avec le début de la VIIe dynastie en Égypte», une «période assez floue, appelé Première Période intermédiaire égyptienne marquée par de nombreuses difficultés sociopolitiques et qui représente une déliquescence du pouvoir pharaonique».
En réalité, «ce n'est pas la première fois que des travaux mettent en avant un bouleversement climatique pour cette période» puisqu'en 1993 une étude, intitulée «The Genesis and Collapse of Third Millennium North Mesopotamian Civilization», qui avait été publiée dans la revue Science, «expliquait que cette période d'aridité était consécutive à une éruption volcanique en Anatolie». Soulignons ici que cette théorie avait alors «occasionné en France une assez vive polémique».
Liens externes complémentaires (source Wikipedia)
(*) Sargon d'Akkad
(**) Naram-Sin d'Akkad
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Une étude, dont les résultats intitulés «Age-Related Loss of Innate Immune Antimicrobial Function of Dermal Fat Is Mediated by Transforming Growth Factor Beta» ont été publiés dans la revue Immunity, apporte de nouvelles informations sur le mécanisme cellulaire sous-jacent au vieillissement de la peau en pointant le rôle de TGF-β.
Notons tout d'abord «que certains fibroblastes, que l'on trouve dans notre derme, présentent une capacité à se convertir en cellules adipeuses» donnant de la sorte à notre peau «son apparence charnue et jeune» et produisant en parallèle «un peptide qui joue un rôle essentiel dans la lutte contre les infections».
Pour sa part, l'étude ici présentée a «découvert que la peau perd sa capacité à former de la graisse au cours du vieillissement» à cause du «facteur de croissance transformant bêta (TGF-β)». Concrètement, l'inhibition chimique de la production de cette protéine, chez des chauves-souris, a permis aux fibroblastes de leurs dermes de se remettre à se transformer en graisse. Il en a été de même chez des souris «après une désactivation génétique de la production de TGF-β».
En fin de compte, cette étude peut laisser espérer que ces observations pourront contribuer à «aider la peau à combattre des infections telles que celles au staphylocoque doré», une bactérie cause principale «d'infections de la peau et du cœur ainsi qu'un facteur aggravant de l'eczéma, par exemple», qui, «lorsqu'elle devient résistante aux antibiotiques», est «l'une des causes principales de mort par infection».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Steroidogenic differentiation and PKA signaling are programmed by histone methyltransferase EZH2 in the adrenal cortex» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de montrer, grâce à un modèle de souris invalidées génétiquement, que le facteur épigénétique EZH2 est essentiel pour permettre la différenciation des cellules progénitrices de la glande surrénale en cellules capables de produire des hormones, puisque l'inactivation de ce facteur conduit à une insuffisance surrénalienne en glucocorticoïdes, suggérant que des altérations de EZH2 pourraient être impliquées dans ces maladies potentiellement fatales chez l’Homme.
Rappelons tout d'abord que les surrénales, qui «sont des glandes endocrines (qui fabriquent des hormones) situées aux pôles supérieurs des reins», sont «l’organe principal de la réponse au stress». En fait, les surrénales «sont constituées de deux tissus»: concrètement, au centre, il y a «la médullosurrénale qui fabrique l’adrénaline» tandis qu'à la périphérie, se trouve «la corticosurrénale qui fabrique les corticostéroïdes tels que le cortisol (équivalent naturel de la cortisone, anti-inflammatoire fréquemment prescrit) et l’aldostérone».
Relevons ici que «l’absence de production d’hormones par la corticosurrénale est potentiellement mortelle et nécessite un traitement hormonal substitutif à vie, qu’il est difficile d’équilibrer» et, d'un autre côté, «une production accrue d’hormones surrénaliennes se caractérise par des dérèglements profonds du métabolisme (obésité et fonte musculaire) et une hypertension artérielle sévère».
En réalité, «l'activité de production hormonale de la surrénale dépend du développement harmonieux de la glande qui est caractérisé par la mise en place de zones tissulaires concentriques distinctes»: d'une part, «la zone externe, ou zone glomérulée», qui «est caractérisée par une organisation des cellules en rosettes, responsables de la production d’aldostérone» et, d'autre part, «la zone interne, ou zone fasciculée», qui «est caractérisée par une organisation cellulaire en cordons, responsables de la production de cortisol».
Les cellules de la corticosurrénale sont, au cours de la vie, «en renouvellement constant»: ainsi, «après multiplication, des cellules progénitrices provenant de la périphérie de la glande vont d’abord se différencier en cellules de glomérulée formant des rosettes, puis progressivement migrer vers l’intérieur du tissu en changeant d’identité pour devenir des cellules de fasciculée, s’organisant en cordons».
Des travaux précédents, effectués par la même équipe, avaient montré «que les voies de signalisation WNT et PKA fournissent les signaux responsables de l’acquisition de l’identité de chacune des zones en fonction de la position de la cellule au cours de sa migration» et que «la dérégulation de ces voies de signalisation pouvait conduire à des pathologies d’hyperactivité de production hormonale ou au développement de tumeurs».
Néanmoins, il restait encore «à comprendre quels mécanismes moléculaires permettaient aux cellules progénitrices de se différencier en cellules capables de produire des hormones et de maintenir la mémoire de cette différenciation au cours de leur migration et tout au long de la vie». Les facteurs épigénétiques, qui «sont capables de mémoriser un état de différenciation cellulaire en modifiant la chromatine par la déposition de marques sur les histones qui assurent la compaction de l’ADN dans les nucléosomes» est une bonne piste, car, parmi ces facteurs, «la protéine EZH2 est capable de bloquer l’expression de nombreux gènes en méthylant le résidu lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me3)».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée «montre que dans la corticosurrénale, EZH2 est exprimé dans certaines cellules progénitrices au moment de leur engagement dans la différenciation, suggérant qu’il pourrait participer à l’acquisition de l’identité cellulaire et à son maintien». La démonstration en a été faite en inactivant «EZH2 génétiquement dans la corticosurrénale, grâce au système Cre/LoxP». Plus précisément, l'analyse de ces 'souris KO' a montré «que l’inactivation de EZH2 est associée à un défaut majeur de différenciation de la zone fasciculée, qui conduit à une insuffisance en glucocorticoïdes».
Le défaut de différenciation en question «s’explique par la surexpression d’enzymes capables d’inactiver la voie de signalisation PKA et dont l’expression est normalement bloquée par la mise en place de la marque H3K27me3». Comme «cette insuffisance en glucocorticoïdes est semblable à l’insuffisance familiale en glucocorticoïdes retrouvée chez l’Homme», cette observation laisse penser «que des altérations de EZH2 pourraient être impliquées dans ces maladies potentiellement fatales».
En outre, l'inactivation de EZH2 conduit aussi «à l’accumulation d’un grand nombre de cellules progénitrices anormales à la périphérie de la glande surrénale». Il est ainsi apparu, «grâce à l’utilisation d’un système de lignage cellulaire permettant d’identifier l’origine de ces cellules», que «ces progéniteurs anormaux sont issus de la perte de différenciation de cellules qui avaient initialement la capacité de produire des hormones surrénaliennes», une perte de différenciation qui «est liée à une surexpression de GATA4 et WT1, deux facteurs du développement embryonnaire précoce de la surrénale dont l’expression est normalement éteinte par EZH2 après les étapes initiales de formation de la surrénale».
Au bout du compte, cette étude montre «un rôle essentiel de EZH2 pour initier et maintenir la différenciation des cellules corticosurrénaliennes afin de produire des quantités normales de glucocorticoïdes».
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Une étude, dont les résultats intitulés «A new class of Super-Earths formed from high-temperature condensates: HD219134 b, 55 Cnc e, WASP-47 e» sont publiés dans la revue MNRAS, a permis de détecter une exoplanète, immatriculée HD219134 b (*), dont la surface est recouverte de saphirs et de rubis. Comme c'est la troisième fois que des astronomes observent une planète aussi exotique, il est envisagé de les classer dans une nouvelle catégorie.
Plus précisément, HD219134 b, «qui renfermerait de grandes quantités de saphirs et de rubis», est «située à seulement 21 années-lumière de la Terre», dans la constellation de Cassiopée. Il s'agit d'une 'superterre', dont la masse est «presque cinq fois supérieure à celle de la Terre».
Cependant, cette exoplanète, dotée d'une «structure interne tellurique ou rocheuse», qui «orbite très près de son étoile parent avec une période de révolution de seulement trois jours», ne possède pas un noyau massif de fer «contrairement à la Terre», mais «un cœur riche en calcium et en aluminium» et «par conséquent en pierres précieuses». De ce fait, cette planète «pourrait être recouverte de saphirs et de rubis qui sont des oxydes d'aluminium».
Comme, après 55 Cancri e (**) et WASP-47 e (***), «il s’agit de la troisième planète découverte avec une composition et une structure interne aussi exotiques», l'étude aboutit à la conclusion qu'on «est en présence d’une nouvelle catégorie de superterres» produites «à partir de condensats à haute température» et dont les membres «seraient bien plus courant que le montre les observations».
En résumé, «ces exoplanètes ont en commun de s’être formées dans des environnements très chauds, très proches de leur étoile parent où le calcium et l'aluminium sont les principaux constituants». Ces éléments, dans ces conditions, «sont encore en phase gazeuse de sorte que les blocs de construction planétaires ont une composition complètement différente de ceux qui ont façonné les planètes telluriques du Système solaire dont la Terre et son cœur, principalement constitué de fer et de nickel».
Liens externes complémentaires (source Exoplanetcatalogue)
(*) HD 219134 b
(**) 55 Cancri e
(***) WASP-47 e
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