Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue American Journal of Human Genetics, ont abouti, dans le cadre de l'analyse de génomes en archéologie, à la mise au point d'une procédure, qui améliore la purification d’échantillons d’ADN anciens contaminés par des gènes bactériens, tout en diminuant le coût de l'opération. Son emploi permettra ainsi d'extraire davantage d’informations à partir des squelettes trouvés.

L’analyse du génome des restes humains est rendu difficile par l’ADN des bactéries qui se sont installées dans les corps: ainsi, lors de la purification des échantillons, il reste en moyenne, «moins de 1 % du génome originel et l’essentiel de l’ADN provient des unicellulaires». Si, en théorie, «il est possible de tout séquencer puis de zoomer sur la partie qui intéresse les scientifiques», la démarche s'avère «onéreuse et il en résulte un gâchis important qui n’en vaut pas la peine». Aussi, pour se limiter à quelques petits échantillons, on préfère «utiliser des séquences complémentaires à celles intéressantes», cependant, cette méthode est également «coûteuse et chronophage».

Pour contourner la difficulté, la nouvelle procédure décrite utilise des sondes d’ARN plutôt que d’ADN, qui en se liant «à des séquences complémentaires, sont capables de couvrir l’ensemble du génome d’un Homme moderne». Equipées d’un groupe chimique, qui leur permet de se fixer à des billes microscopiques, elles permettent, après passage de l’échantillon à la centrifugeuse, de séparer «les billes liées à l’ADN humain de l’ensemble des gènes bactériens », de sorte qu'après digestion de l’ARN, il ne reste «que le génome originel des squelettes».

Testée «sur une douzaine de restes humains datés de -3.500 à -500 ans», cette méthode a permis de «séquencer 13 fois plus de matériel génétique qu’avec les techniques actuelles en moins de manipulations, ce qui permet d’en découvrir davantage sur les squelettes». De plus, cette technique est susceptible d’autres applications que l'archéologie, comme dans le domaine de la police scientifique ou en bactériologie, pour purifier cette fois le génome des unicellulaires, qui pourrait être pollué par de l’ADN humain.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature, montre que les dendrites ne seraient pas seulement des médiateurs, mais qu'elles traiteraient aussi les informations à la manière de 'mini-ordinateurs', multipliant de la sorte les capacités du cerveau.

Le système nerveux est constitué de milliards de neurones, qui possède chacun «un corps cellulaire entouré de dendrites et un axone dans lequel les influx nerveux circulent sous forme de courants électriques». C'est au niveau de terminaisons nerveuses localisées dans les dendrites que, par le biais de molécules, appelées neurotransmetteurs, chaque neurone transmet les messages aux autres neurones.

Alors que, depuis longtemps, on pensait que «les signaux électriques de l’influx nerveux se produisaient uniquement au niveau de l’axone», il apparaît aujourd'hui que «les dendrites seraient également capables de générer des pics électriques».

En vue de mieux définir ce phénomène, «une technologie de pointe destinée à mesurer l’activité électrique au niveau des dendrites» a été employée: dans ce contexte, la prouesse consistait «à attacher une électrode microscopique remplie d’une solution de liquide physiologique à une dendrite neuronale dans le cerveau d’une souris».

Les signaux électriques provenant de dendrites dans le cerveau de souris endormies ou éveillées ont alors pu être enregistrés. C'est ainsi que «la formation d’un courant électrique provenant des dendrites au moment où les rongeurs visionnaient des images sur un écran» a pu être observée. Il est alors apparu que l’intensité de ce courant variait «en fonction du stimulus visuel», suggérant que «les dendrites peuvent traiter les informations vues par les animaux».

De plus, en complément, «une modélisation mathématique de l’activité des neurones» vient appuyer l’hypothèse que les dendrites seraient, dans le neurone, des sortes de 'mini-ordinateurs' participant au traitement des informations nerveuses. Par conséquent, il découle de cette recherche que la puissance du cerveau est plus importante que ce que l’on supposait jusqu'à présent.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Geomorphology, a quantifié l’effet de la foudre comme agent d'érosion des sommets rocheux: ainsi, chaque fois qu’elle tombe sur un substrat dur en altitude, elle peut briser entre 3 et 10 mètres cubes de roches par impact.

Le gel, qui participe à l’érosion est souvent désigné comme étant le responsable de la formation des cailloux aux arêtes anguleuses découverts sur les plus hauts sommets rocheux de la planète. En fait, il faut moduler ce jugement, car la foudre est également en capacité de briser les roches.

Lorsqu'elle s’abat, la température «peut atteindre 8.000 à 30.000 °C au point d’impact»: cette chaleur constitue une énergie, qui est «en grande partie absorbée si l’éclair touche un sol meuble ou un arbre», mais qui peut produire «une puissante explosion» lorsqu'elle tombe sur une roche qui se brise «en une myriade de cailloux aux arêtes anguleuses».

Pour estimer le volume touché, les points d’impact ont été recherchés «sur de hauts sommets de la chaîne de montagnes du Drakensberg, en Afrique du Sud». Comme il est difficile de dire si une roche a été brisée par le gel ou par la foudre, le magnétisme des minéraux a été mis à contribution pour parvenir à cette identification.

Il faut savoir que lorsque les montagnes du Drakensberg se sont formées, il y a 180 millions d’années, ses minéraux étaient orientés vers le Nord magnétique, qui «a depuis changé de position, ce qui signifie que les minéraux magnétosensibles ont perdu leur alignement» avec celui-ci. Or, quand la foudre s’abat sur un sol rocheux, elle «provoque une réorientation des minéraux magnétosensibles en direction du Nord magnétique dans le voisinage du point d’impact», ce qui perturbe le comportement des boussoles à proximité des sites concernés.

La cartographie des points d’impact de la foudre a pu être ainsi établie à la boussole. Elle a permis de «mesurer le volume de pierres brisées par les 'explosions électriques'» et conduit à une estimation comprise entre 3 et 10 m3 par impact. Ces chiffres «démontrent que des changements géomorphologiques peuvent survenir bien plus rapidement qu’on ne le pense au sommet de certaines montagnes», puisqu'en été, «les chaînes montagneuses sont quasi quotidiennement frappées par des orages» et qu'à «chacune de ces occasions, elles peuvent alors être touchées par plusieurs dizaines d’éclairs par km2».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Plos One, estime que la taille des grands mammifères terrestres, à la différence des sauropodes, aurait été limitée par l’inadaptation de leurs articulations à un gigantisme très prononcé.

Pour le démontrer, «la forme et la largeur des extrémités des fémurs et des humérus de différents mammifères, reptiles modernes, oiseaux (les derniers dinosaures vivants) et sauropodes de tailles variées» ont eté caractérisée en vue de «déterminer comment les articulations ont évolué en relation avec la longueur des individus, donc en lien avec le gigantisme».

Rappelons que les plus grands animaux terrestres connu «appartenaient au groupe des saurischiens sauropodes, dont tous les membres étaient quadrupèdes et herbivores»: par exemple, les brachiosaures ont «atteint une longueur de 25 m, pour un poids qui devait osciller entre 30 et 50 t», alors que, chez les mammifères terrestres le plus grand répertorié, Baluchitherium grangeri, «mesurait 8 à 9 m de long pour un poids d’environ 16 t».

Il est apparu que «les surfaces articulaires sont de plus en plus étroites et arrondies chez les mammifères au fur et à mesure que leur taille augmente», alors que «les extrémités des os longs ont plutôt tendance à s’élargir et à s’aplatir chez les sauropodes, les reptiles et les oiseaux de taille croissante».

Cette divergence dans l'adaptation se retrouve au niveau de la forme et la structure des cartilages articulaires: ainsi, «le cartilage des mammifères s’est adapté au changement de forme des faces articulaires lorsqu’elles se sont arrondies, ce qui signifie qu’il s’est étiré et donc qu’il s’est aminci», tandis que «chez les sauropodes, le nombre de couches de cartilage a pour sa part augmenté proportionnellement à la taille de l’espèce considérée». De sorte que «ces dinosaures possédaient, indépendamment de leur longueur, des articulations plus souples à même de mieux supporter divers stress mécaniques».

Cependant, il faut souligner que «la présence d’articulations plus larges et mieux amorties ne peut expliquer à elle seule la taille de certains sauropodes» et que d'autres facteurs doivent être pris en compte, «comme le fait que ces animaux avaient de nombreux os creux et qu’ils profitaient de ressources alimentaires surabondantes» à leur époque.

Des travaux, dont les résultats sont publiés dans la revue Evolution du mois de novembre 2013, ont permis de décrire l'enchaînement évolutif qui a conduit les rats et les souris à acquérir un appareil masticatoire unique, clé de leur succès évolutif, en étudiant plusieurs centaines de spécimens actuels et fossiles.

Les rats et les souris font partie de la sous-famille de rongeurs appelée Murinae, apparue en Asie il y a 12 millions d'années, qui s'est répandue «dans tout 'l'Ancien Monde' (Eurasie, Afrique, Australie) en moins de 2 millions d'années, une vitesse remarquable». Leur succès évolutif est attesté par leurs 584 espèces actuelles, qui représentent «plus de 10 % de la diversité des mammifères actuels».

Une des raisons avancées pour expliquer leur capacité à s'adapter à des milieux très différents serait l'apparition d'un appareil masticatoire unique parmi les rongeurs, car la survenue de ce caractère coïncide avec «une importante phase de diversification au sein de cette sous-famille» et avec leur rapide expansion.

Pour mieux comprendre ce processus évolutif «plusieurs centaines de dents de rongeurs actuels ou disparus» ont été étudiés à l'aide du faisceau de rayons X du Synchrotron européen (ESRF) de Grenoble. Des méthodes, «issues de la cartographie pour analyser des modèles numériques 3D de la morphologie dentaire de ces espèces», ont été également appliquées. En outre, l'usure des dentures «a permis de reconstituer le sens de la mastication, de l'arrière vers l'avant ou oblique, de ces animaux». Deux moments évolutifs fondamentaux dans l'acquisition de cet appareil masticatoire sont alors apparus.

Tout d'abord, il y a environ 16 millions d'années, les ancêtres des Murinae sont passés d'un régime herbivore à un régime insectivore, «favorisé par l'acquisition de mouvements masticatoires peu communs parmi les mammifères, dirigés de l'arrière vers l'avant mais qui continuent d'imbriquer les dents opposées»: ces mouvements diminuent l'usure et préservent «des reliefs dentaires pointus, servant à percer le squelette externe des insectes».

Ensuite, «il y a douze millions d'années, les tous premiers Murinae retournent à un régime alimentaire herbivore tout en conservant leurs mouvements masticatoires», ce qui «leur permet également d'utiliser leurs deux mandibules simultanément durant la mastication». Au cours de ce changement de régime, leur appareil masticatoire se dotent «de trois rangées longitudinales de cuspides (i.e., de reliefs)» alors que «leurs ancêtres, ainsi que les autres rongeurs apparentés comme les hamsters et les gerbilles, n'en possèdent que deux, tout comme les humains».

Cette étude, qui retrace «les 'tâtonnements' de l'évolution aboutissant à une combinaison morphologique à l'origine de l'étonnant succès évolutif d'une famille animale», a fait appel à des méthodes d'analyse innovantes, qui devraient permettre d'étudier les changements de régimes alimentaires chez d'autres mammifères éteints. Elles pourraient, en particulier, se révéler fructueuses avec les primates, qui ont connu, avant l'apparition des hominidés, «plusieurs changements de régime alimentaire qui ont influé sur leur histoire évolutive postérieure».