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    Une étude, dont les résultats intitulés «Immiscible hydrocarbon fluids in the deep carbon cycle» sont publiés dans la revue Nature Communications, a permis d'identifier une nouvelle source d’hydrocarbures dans le cycle profond du carbone du fait que l’acétate peut potentiellement être stable dans le manteau terrestre.

     

    Rappelons tout d'abord, que «l'acétate est une molécule simple à deux atomes de carbone, que l’on retrouve dans de nombreux environnements naturels, dans les océans, les lacs et les saumures associés aux réservoirs de pétrole par exemple» et qui «est impliquée dans de nombreuses réactions biochimiques cellulaires (incluant la fermentation avec la fabrication du vinaigre)».

     

    En outre, «l'ubiquité de l’acétate conduit à le retrouver fréquemment dans les pores des sédiments, y compris ceux qui entre en subduction». Ainsi, alors que jusque très récemment on pensait qu'aux températures typiques des zones de subduction et relative basse pression, «le carbone transporté dans les zones de subduction se transformait en dioxyde de carbone et méthane», l'hypothèse que l’acétate pouvait être potentiellement stable dans le manteau terrestre a été avancée. L'objectif de l'étude ici présentée a été de la tester «à Lyon par des expériences en cellule à enclumes de diamant».

     

    Plus précisément, «une solution aqueuse d’acétate de sodium a été comprimée dans une cellule à enclume de diamant, jusqu’à 3,5 GPa (35 000 fois la pression atmosphérique)». Chauffée à 300°C «pendant parfois 60 heures» à haute pression, la solution a été observée «par spectroscopie Raman in situ». De la sorte, la transformation progressive de l’acétate a été notée et les nouveaux composés formés identifiés.

     

    Ainsi, «après quelques heures seulement, des gouttelettes d’hydrocarbure immiscible sont apparues, qui contiennent essentiellement de l’isobutane avec un peu de méthane, d’éthane et de propane»: concrètement, «environ 45% de l’acétate s’est transformé en isobutane liquide à haute pression mais il reste immiscible dans l’eau». Il est donc «possible que l’isobutane puisse migrer indépendamment de l’eau, facilitant la circulation du carbone dans le cycle profond».

     

    A partir de cette découverte expérimentale, «une modélisation thermodynamique plus large a étudié la transformation de l’acétate en présence de trois types de roches, dans des conditions de pression et de température plus vastes, afin de se rapprocher des conditions complexes de l’intérieur de la Terre». Le modèle élaboré «prédit des quantités d’isobutane un peu inférieures à celles obtenues en cellule à enclumes de diamant, mais confirme que les hydrocarbures dont l’isobutane devraient être stables dans les conditions de haute pression des zones de subduction».

     

    Il en résulte qu'après leur formation dans le manteau les hydrocarbures «pourraient migrer vers la croûte terrestre, où ils vont probablement se transformer en méthane et dioxyde de carbone, et fournir une source de carbone et d’énergie aux microbes de la biosphère profonde». De plus, «dans le cas où ces hydrocarbures et l’acétate seraient emportés à plus grande profondeur, ils pourraient contribuer à la formation des diamants».

     

    En fin de compte, «cette découverte questionne l’état du carbone dans le manteau terrestre et des planètes plus généralement», car «l'existence d’une fraction d’hydrocarbure permet évidemment une plus grande mobilité et potentiellement l’alimentation d’une biosphère profonde».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «A mid-Cretaceous enantiornithine (Aves) hatchling preserved in Burmese amber with unusual plumage» ont été publiés dans la revue Gondwana Research, décrit un oisillon membre d'un groupe disparu d'oiseaux à dents, qui s'est englué dans la résine d’un arbre, il y a 99 millions d’années environ.

     

    Surnommé par les paléontologues 'Belone', «en référence au skylark oriental (Alauda gulgula), oiseau à la robe ambrée aujourd'hui rencontré au Myanmar», cet oisillon, dont le fossile a été découvert dans la vallée d'Hukawng, au nord du Myanmar, n'avait, «au vu de la formation de ses plumes», probablement guère plus que quelques jours.

     

    L'animal est un énantiornithe et «ses restes, en partie visibles à l’œil nu, sont constitués de ses pattes, sa tête, les ailes et les plumes»: c'est en fin de compte, le fossile inclus dans l’ambre «le plus complet trouvé dans cette région, qui en a déjà livré de nombreux exemplaires, venus du Crétacé, d’animaux, d'insectes et de plantes» (en fait, il «a été acheté sur un marché en 2014 avec d’autres spécimens»).

     

    Cet oisillon, «figé dans un morceau d’ambre de 7,6 cm», qui ressemble aux oiseaux modernes, «s’en distingue sous plusieurs aspects» puisque les énantiornithes étaient «armés de griffes à leurs pattes et sur leurs ailes», avaient «de petites dents sur leurs mâchoires» et étaient dotés, par rapport aux oiseaux d’aujourd’hui, d'une articulation particulière de leurs épaules.

     

    En outre, «ces oisillons étaient vraisemblablement capables de voler et aussi de se défendre dès leur naissance», une hypothèse renforcée par l’étude de 'Belone', «qui, bien que très jeune, arbore déjà un beau plumage teinté de marron, fauve et gris» dont la «distribution est disparate sur son corps».

     

    Cette capacité de pouvoir voler si tôt a cependant «pu les rendre aussi plus vulnérables» et être «une cause de la disparition des éniantornithes qui, comme les dinosaures et bien d'autres espèces, ont complètement disparu lors de la catastrophe de la fin du Crétacé, il y a 65 millions d’années, alors que les oiseaux s'en sortaient».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «The oldest fossil mushroom» ont été publiés dans la revue PLOS ONE, rapporte la découverte du fossile d’un champignon datant d’environ 115 millions d’années, de très loin le plus ancien spécimen jamais trouvé.

     

    Baptisé 'Gondwanagaricites magnificus', «ce petit champignon de cinq centimètres de haut, identique à ses lointains descendants contemporains, a été mis au jour au Brésil qui se trouvait à l’époque sur le super-continent du Gondwana», qui s'est, par la suite brisé «pour former l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Antarctique, l’Inde et l’Australie».

     

    Un examen avec un microscope électronique, qui «a révélé qu’il avait des branchies sous son chapeau plutôt que des spores ou des épines, des structures qui peuvent aider à identifier les espèces de champignon», a amené à classer ce champignon dans l’ordre des agaricales.

     

    Le scénario, «conforté par les fossiles d’insectes et de plantes trouvés au même endroit» expliquant sa préservation est qu'il est «tombé dans une rivière à la suite probablement d’un glissement de terrain», puis «emporté vers un lagon où il a été enterré dans des sédiments» où il s’est fossilisé: «l’eau de ce lagon devait être très salée et contenir peu d’oxygène, empêchant toute vie dans ses fonds», car en général, «les champignons sont vraiment éphémères» («Dès qu’ils sortent de terre, ils poussent et généralement disparaissent en quelques jours» et comme «leurs chair et structures sont fragiles et se dégradent très rapidement», les chances de fossilisation «sont extrêmement faibles».

     

    Jusqu'ici des filaments fongiques fossilisés avaient été découverts «datant de plusieurs centaines de millions d’années mais seulement dix champignons entiers fossilisés avaient été trouvés, dont le plus ancien remontait à 99 millions d’années». Cependant, «tous ces champignons avaient été fossilisés dans de l’ambre».

     

    Notons enfin que «les champignons ont évolué avant les plantes et sont responsables de la transition des végétaux du milieu aquatique à un environnement terrestre», mais il faut souligner qu'au moment «où 'Gondwanagaricites magnificus' est sorti de terre, les toutes premières plantes à fleur étaient apparues et connaissaient une énorme évolution».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Hybridization and polyploidy enable genomic plasticity without sex in the most devastating plant-parasitic nematodes» ont été publiés dans la revue PLOS Genetics, a permis de mettre en évidence que l'histoire évolutive des nématodes à galles (des ravageurs importants en agriculture), parmi lesquels excellent les espèces qui se reproduisent de manière strictement asexuée en dépit des avantages génétiques conférés par la reproduction sexuée, et les particularités structurales du génome de ces dernières expliquent une part de leur succès.

     

    Rappelons tout d'abord que les nématodes phytoparasites, «responsables annuellement de plus de 100 milliards de dollars de perte de production à l’échelle de la planète», sont «d’importants ravageurs de cultures» et qu'il s'avère que «les plus dommageables pour l’agriculture» sont «les nématodes à galles du genre Meloidogyne» qui ont «la capacité de pouvoir se reproduire de façons variées, sexuée ou non».

     

    La surprise, c'est que «les espèces les plus répandues et les plus dévastatrices sont celles qui se reproduisent par voie strictement asexuée, faisant apparemment fi des avantages du brassage génétique que procure la reproduction sexuée».

     

    Alors que, durant des années, «ce paradoxe entre succès parasitaire et absence de reproduction sexuée est resté un mystère», l'étude ici présentée a eu pour objectif de trouver les raisons de ce succès hors normes en «mobilisant les techniques les plus récentes de la génétique et de la génomique» pour explorer «les génomes de trois nématodes à galles se multipliant de façon strictement asexuée» et les comparer «à celui d’un congénère capable de se reproduire de manière sexuée».

     

    Des «différences notoires entre les génomes des nématodes se multipliant de manière strictement asexuée et ceux se reproduisant de façon sexuée» sont ainsi apparues. Plus précisément, «les génomes des nématodes se reproduisant de façon asexuée, Meloidogyne incognita, M. javanica et M. arenaria, se révèlent être trois à cinq fois plus gros que celui du nématode se reproduisant de façon sexuée, M. hapla, soit entre 185 et 300 Mégabases (Mb) contre 50 à 60 Mb».

     

    En fait, «au sein d’une même cellule, ces génomes sont présents en plusieurs copies (de trois à quatre) avec une très forte divergence». De plus, «chez un même individu, la divergence entre les copies est de l’ordre de 8 % ce qui est supérieur à celle que l’on relève habituellement entre génomes d’espèces différentes» et «l’analyse de l’histoire évolutive de ces copies de génomes montre qu’ils proviennent d’évènements d’hybridation».

     

    D'autre part, comme, «à l’inverse de la divergence élevée du génome nucléaire, au sein d’une même espèce, le génome mitochondrial de ces nématodes diverge très peu entre espèces différentes», il en découle «que ces hybrides partagent un ancêtre maternel récent».

     

    En analysant «les conséquences fonctionnelles de l’origine hybride des nématodes à reproduction asexuée», l'étude montre «que la structure de leur génome pourrait avoir un impact fonctionnel conséquent, susceptible de contribuer à leur succès». En particulier, «chez ces nématodes, plus de 60 % des copies de gènes présentes dans les régions dupliquées arborent des profils d’expression différents» et «ces copies de gènes ont, de plus, accumulé des mutations non-synonymes qui changent la séquence de la protéine codée et peuvent modifier leur fonction biochimique».

     

    Il en résulte que, «lorsque les espèces sexuées disposent de deux allèles d’un même gène, quasiment identiques», les espèces asexuées «possèdent en général trois à quatre copies très divergentes en termes de séquence et potentiellement en termes de fonction» et, en outre, «leur génome est composé pour moitié d’éléments transposables (des séquences d’ADN mobiles répétées susceptibles de générer des mutations en se déplaçant et donc de jouer un rôle majeur dans les modifications que subit le génome) contre seulement un tiers pour celui du nématode pouvant se reproduire de manière sexuée».

     

    Au bout du compte, cette étude pose «la question de l’apparition possible de nouvelles hybridations susceptibles d’engendrer des espèces plus destructrices et difficiles à contrôler». Il est donc fondamental «de prendre en compte ces risques, en particulier dans le cadre des échanges internationaux et d’être vigilant sur les possibilités de rencontres entre différentes espèces d’un ravageur de cultures», car «même si les hybrides asexués peuvent constituer une impasse évolutive, vouée à l’extinction à long terme, ils pourraient causer des dégâts considérables à court terme et être régulièrement remplacés par de nouveaux hybrides».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Consequences of rapid ice sheet melting on the Sahelian population vulnerability» ont été publiés dans la revue PNAS, montre que la fonte accélérée de la calotte de glace groenlandaise, telle qu’elle pourrait se produire si les émissions de gaz à effet de serre devaient continuer à croître, mène à une baisse de la mousson au Sahel ce qui pourrait avoir un impact négatif durable sur la production vivrière dans cette région et rendre possible un exode massif des populations.

     

    Dans le cadre de l’étude pluridisciplinaire VACCIN (Variations abruptes du climat: conséquences et impacts énergétiques) financée par le CEA/DSM-Energie en 2014, l'étude ici présentée «s’est intéressée aux conséquences de la fonte des calottes de glaces les plus vulnérables (Groenland et Antarctique de l’Ouest) sur le climat global».

     

    Plus précisément, des scénarios de fonte se superposant au scénario RCP 8.5, «le plus pessimiste du GIEC, mais malheureusement le plus réaliste aujourd’hui», ont été élaborés en s'appuyant sur des données «des climats du passé et des observations récentes des calottes actuelles». La simulation des effets climatiques «d’une fonte accélérée d’une partie du Groenland au cours du XXIe siècle» a alors permis de «quantifier l’impact de cet apport d'eau douce dans l'océan sur la mousson ouest africaine, en particulier sur la zone éminemment vulnérable du Sahel».

     

    Ensuite, «une approche alliant la physique du climat et de la cryosphère aux conséquences sur les agrosystèmes et les migrations humaines potentielles» a fait apparaître «que la fonte rapide de la calotte de glace groenlandaise devrait se traduire par une baisse de la mousson africaine en zone sahélienne, laquelle devrait impacter lourdement les agrosystèmes sahéliens en faisant disparaître la culture vivrière de sorgho et de millet».

     

    En fin de compte, il en résulte, en se basant sur «des projections démographiques au Sahel sur l'ensemble du XXIe siècle», que ces conditions pourraient, «en l'absence de mesures adéquates d'adaptation», provoquer «le déplacement de dizaines de millions de personnes».

     

     


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