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Par Robert Brugerolles le 12 Juin 2017 à 20:09
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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Par Robert Brugerolles le 12 Juin 2017 à 11:02
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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Par Robert Brugerolles le 11 Juin 2017 à 18:00
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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Par Robert Brugerolles le 11 Juin 2017 à 10:43
Une étude, dont les résultats intitulés «Xenon isotopes in 67P/Churyumov-Gerasimenko show that comets contributed to Earth's atmosphere» sont publiés dans la revue Science, aboutit, à partir de données recueillies par l’instrument Rosina de la sonde Rosetta, à la conclusion qu'il existe un lien entre la composition isotopique en xénon terrestre et celle de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rappelons ici que le xénon «est un gaz rare marqueur des processus de formation du Système solaire» et que «contrairement aux météorites et au Soleil, l’atmosphère terrestre possède une signature isotopique spécifique: un cas unique dans le Système solaire».
Dans ce contexte, l'analyse des données récoltées par Rosina montre «que le xénon primitif apporté sur Terre durant les premières phases de formation du Système solaire serait issu d’un mélange de xénon provenant des comètes et des astéroïdes» et indique que «le xénon de la comète Tchouri serait étranger au Système solaire».
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Par Robert Brugerolles le 10 Juin 2017 à 10:26
Une étude, dont les résultats intitulés «Infrasonic and Ultrasonic Hearing Evolved after the Emergence of Modern Whales» ont été publiés dans la revue Current Biology, a permis de reconstituer virtuellement l'organe auditif des protocètes (les premières baleines). La reconstitution de leur cochlée suggère que leurs capacités auditives étaient très différentes de celles de leurs cousins actuels et amène à proposer un nouveau scénario évolutif de la mise en place des capacités auditives des cétacés.
Rappelons tout d'abord que les protocètes, disparus «il y a 38 millions d'années», étaient dotés, «malgré des mœurs essentiellement aquatiques», de membres postérieurs «leur permettant de se mouvoir sur la terre ferme». Ces 'baleines à pattes' ont «aujourd'hui laissé place à deux grands groupes de cétacés qui diffèrent considérablement par leur mode de communication et leurs capacités auditives»: il y a d'une part, les mysticètes (baleines à fanons), «sensibles aux basses fréquences», qui émettent «des infrasons pour communiquer sur de très grandes distances» et, d'autre part, les odontocètes (baleines à dents), qui «produisent des ultrasons utilisés pour l'écholocalisation».
A partir de là, deux hypothèses ont été avancées pour expliquer la mise en place de ces capacités auditives spécifiques: «l'une proposait que l'ancêtre commun des cétacés soit sensible aux infrasons, l'autre qu'il le soit aux ultrasons».
Pour sa part, l'étude ici présentée a utilisé la micro-tomographie à rayons X pour extraire «virtuellement le moulage 3D de la cochlée, l'organe siège de l'audition, à partir de restes crâniens fossilisés de protocètes» provenant d'une mine de phosphate du Togo, «conservés dans les collections de l'Université de Montpellier» et «vieux d'environ 45 millions d'années».Il est alors apparu «que la forme et les caractéristiques de la cochlée des cétacés protocètes différent nettement de celles des deux grands groupes actuels de cétacés» puisque leurs oreilles seraient «proches de celles de leurs cousins ongulés pleinement terrestres» («ils n'étaient vraisemblablement sensibles ni aux ultrasons, ni aux infrasons»). Il en découle «que la spécialisation vers les infrasons et les ultrasons est intervenue au sein des cétacés modernes après la séparation historique entre les mysticètes et les odontocètes».
Cette absence de spécialisation laisse penser «que les protocètes n'utilisaient pas l'écholocalisation et, contrairement aux baleines actuelles, ne communiquaient pas sur de longues distances grâce à des basses fréquences, ce qui est en accord avec leur habitat préférentiel supposé, proche des côtes». D'ailleurs, dans «le nouveau scénario évolutif proposé, l'ancêtre commun des cétacés ne présentait pas non plus de spécialisation auditive : ses capacités couvraient une gamme de fréquence optimale à la fois sur terre et dans l'eau correspondant à son mode de vie amphibie».
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