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    Une étude, dont les résultats intitulés «Maxima in the thermodynamic response and correlation functions of deeply supercooled water points to a second critical point» ont été publiés dans la revue Science, a permis de confirmer que l'eau est bien «un mélange complexe oscillant perpétuellement entre deux liquides différents».

     

    Rappelons tout d'abord qu'une étude publiée, il y a quelques mois, rapportait des travaux portant «sur la structure de l'eau lorsqu'elle passe de l'état de glace amorphe à celui d'un liquide». Les mesures effectuées grâce à une technique de diffraction des rayons X employée en cristallographie renforçaient «une théorie expliquant que l'eau liquide, même si on n'y rencontre que des molécules H2O, est en fait un mélange complexe de deux liquides».

     

    Dans le prolongement de cette recherche, l'étude ici présentée a analysé «le comportement et la structure de l'eau en état de surfusion» (*) en faisant appel à des «sources laser de rayons X au Japon et en Corée du Sud»: dans ce cadre, l'eau conserve «son état liquide à pression ambiante mais à des températures qui peuvent être à plusieurs dizaines de degrés en dessous de 0 °C». Cependant, des chocs peuvent «alors conduire à une prise en glace très rapide».

     

    Comme «l'eau se dilate d'autant plus rapidement avec une variation de température qu'elle est froide et en dessous de 4 °C», le phénomène étant «censé être maximal à -44 °C», les expériences de cette étude ont été menées à cette température pour analyser la prise en glace. C'est comme cela qu'il a pu être confirmé que l'eau est «un mélange complexe oscillant perpétuellement entre deux liquides différents».

     

    Surtout, il est apparu «que les deux liquides entre lesquels l'eau fluctue peuvent en fait se séparer en deux phases de densités différentes, comme le ferait l'eau et l'huile». En outre, «ces travaux ont montré des différences selon que l'eau était ou non de l'eau lourde, donc de formule D2O, où D désigne un isotope de l'hydrogène, le deutérium», ces différences devant être expliqués par des effets quantiques provenant de «l'influence des noyaux d'hydrogène sur les cortèges d'électrons».

     

     

    Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

    * Surfusion

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Hybrid speciation leads to novel male secondary sexual ornamentation of an Amazonian bird» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de mettre en évidence une espèce hybride issue du croisement entre deux autres espèces: l'hybride en question est le manakin à couronne dorée (Lepidothrix  vilasboasi) (*), découvert au Brésil en 1957, qui, de ce fait devient la première espèce d'oiseau hybride décrite dans la forêt amazonienne.

     

    Notons tout d'abord que les espèces hybrides «fréquentes chez les plantes» sont «plus rares chez les Vertébrés». Rappelons aussi qu'une espèce hybride «naît de la reproduction entre deux espèces différentes» et que ces descendants «deviennent incapables de se croiser avec les espèces parentales». Pour ce qui concerne le manakin à couronne dorée, il «serait issue de deux autres manakins : le manakin neigeux (Lepidothrix nattereri) et le manakin à tête d'opale (Lepidothrix iris)».

     

    Pour le prouver, l'étude ici présentée a «rassemblé des échantillons et séquencé le génome du manakin à couronne dorée»: il est ainsi apparu que «sur 16.000 marqueurs génétiques, 20 % provenaient du manakin neigeux et 80 % du manakin à tête d'opale».

     

    Par ailleurs, «le mâle manakin à couronne dorée possède des plumes à couronne jaune plus ternes que celles des espèces parentales» et il a été «observé que l'espèce hybride possédait un mélange des structures de kératine des espèces parentales». Alors que cette structure intermédiaire «rendrait le blanc des plumes moins brillant», l'oiseau «a développé des couleurs plus dorées pour attirer les femelles».

     

    Comme l'étude estime «que l'espèce hybride s'était détachée des espèces parentales voilà 180.000 ans et que les espèces parentales auraient un ancêtre commun qui vivait il y a environ 300.000 ans», on peut considérer que ces trois espèces sont «relativement récentes» puisque «la plupart des espèces d'oiseaux amazoniens ont divergé de leur parent le plus récent il y a environ 1,5 à 4 millions d'années».

     

    Soulignons pour finir que «dans la nature, le plus souvent, les hybrides ne forment pas de nouvelles espèces», car, sans isolement géographique, les hybrides ne peuvent pas évoluer en tant qu'espèces séparées dans les zones «où les deux espèces parentales se rencontrent». En conséquence, dans le cas du manakin à couronne dorée, il est logique de penser que cette espèce a «pu être isolée des espèces parentales par des barrières naturelles, comme des rivières».

     

     

    Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

    (*) Lepidothrix

     

     


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  • Une étude, dont les résultats intitulés «Satellite Observations of Imprint of Oceanic Current on Wind Stress by Air-Sea Coupling» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de mettre en évidence et caractériser l’effet du couplage entre les courants de surface et la tension de vent à partir de données satellitaires globales.

     

    Rappelons tout d'abord que «les tourbillons océaniques de méso-échelle sont présents dans tout l'océan et déterminent en partie son état moyen physique et ecosystémique» et soulignons aussi que «leurs description et compréhension ont été largement améliorées ces dernières décennies en raison du développement et de l'utilisation de missions spatiales et de modèles numériques à fine échelle». Globalement, «l'océan peut interagir avec l'atmosphère aussi bien par un couplage dit thermique (c'est-à-dire une interaction entre la température de surface et l'atmosphère) que par un couplage qualifié de mécanique: une interaction des courants de surface avec la tension du vent».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est focalisée sur le couplage mécanique «dont on connaît les deux principaux effets sur l'océan: 1) Il réduit le flux de quantité de mouvement transmis par l'atmosphère à l'océan, ce qui ralentit l’intensité moyenne des courants océaniques; 2) Il induit une forte diminution de l'énergie cinétique à méso-échelle (et donc des tourbillons) par un processus de 'eddy killing', c'est-à-dire en induisant des puits d'énergie, depuis les tourbillons océaniques vers l'atmosphère» («il a aussi été montré que ce couplage contrôle partiellement la dynamique des Courants de Bord Ouest»).



    Basée «sur 9 années de mesure spatiale de tensions de vent et de courants de surface», cette étude confirme que «les anomalies de tension de vent induites par le couplage mécanique présentent une relation linéaire avec les courants à méso-échelle». Elle montre ensuite «que le coefficient de couplage (st) entre tension de vent et courant de surface est caractérisé par une forte variabilité spatiale et saisonnière qui dépend principalement du vent à grande échelle».

     

    En fait, «st peut être interprété comme une mesure de l'efficacité du couplage mécanique à créer des puits d'énergie de l'océan vers l'atmosphère». Une paramétrisation simple de ce couplage est alors proposée «pour des modèles océaniques forcés qui permet de rendre compte de la réponse atmosphérique à ce couplage».

     


    Finalement, cette étude qui aide à «mieux de comprendre les interactions entre l'océan et l'atmosphère à méso-échelle», laisse penser «que les circulations océaniques à moyenne et méso-échelle ainsi que leurs effets sur la ventilation de la couche de surface et sur l'absorption de carbone seront mieux représentés dans des modèles océaniques qui prendront en compte cet effet».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «The divergent fates of primitive hydrospheric water on Earth and Mars» ont été publiés dans la revue Nature, explique, en comparant l'histoire de Mars et celle de la Terre, que l'eau martienne, qui ne s'est pas évaporée au fil du temps, a été absorbée en réagissant avec les laves volcaniques pour former la croûte basaltique de Mars.

     

    Rappelons tout d'abord que la planète Mars présentait, au tout de début de son histoire, il y a quatre milliards d'années, un aspect bien différent de celui qu'on observe aujourd'hui: en effet, elle recelait une quantité considérable d'eau liquide: plus précisément, «un immense océan couvrait alors une partie de son hémisphère nord et plusieurs lacs et rivières parsemaient toute sa surface». Maintenant, cette eau a presque entièrement disparu («presque, parce qu'un reliquat subsiste, congelé, aux pôles et ça et là sur la planète il pourrait y avoir plusieurs remontées d'eau humidifiant les sables martiens, comme l'a révélé en 2015 la NASA»).

     

    Des recherches antérieures, qui ont cherché à déterminer où est passée toute cette eau ancienne, ont mis en avant «que Mars en a perdu beaucoup dans l'espace après l'effondrement de son champ magnétique, évènement qui a également soufflé la majeure partie de son atmosphère».

     

    Pour sa part , l'étude ici présentée, qui souligne que «ce phénomène ne rend compte que d'une partie de l'eau manquante», révèle «que les basaltes relativement riches en fer sur Mars peuvent contenir environ 25% plus d'eau que ceux de la Terre, et que ces basaltes ont également contribué à drainer cette eau vers le sous-sol».

     

    Au bout du compte; l'eau «pourrait encore être présente dans les profondeurs de Mars, une hypothèse qui avait déjà été émise grâce aux données relevées par le rover Curiosity». De son côté, la Terre qui a conservé son bouclier magnétique, a «évité que son eau ne s'évapore». En outre, «avec des basaltes moins absorbants et une croûte plus flottante elle a pu conserver cette eau près de la surface ce qui a permis à la vie de proliférer».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Early Cognitive, Structural, and Microstructural Changes in Presymptomatic C9orf72 Carriers Younger Than 40 Years» ont été publiés dans la revue JAMA Neurology, a permis de montrer pour la première fois que des individus asymptomatiques risquant de développer une dégénérescence fronto-temporale (DFT) ou une sclérose latérale amyotrophique (SLA), car porteurs de la mutation c9orf72, présentent des altérations cognitives, anatomiques et structurelles très précoces, avant l'âge de 40 ans.

     

    Indiquons tout d'abord que «les dégénérescences fronto-temporales (DFT) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) sont des maladies neurodégénératives pouvant avoir une cause génétique commune, dont la plus fréquente est une mutation du gène c9orf72».

     

    Comme «certains développements précliniques ciblant ce gène offrent des perspectives thérapeutiques encourageantes», il est indispensable pour tester l’efficacité de ces thérapeutiques potentielles, d'identifier des marqueurs «pour détecter l’apparition des lésions au stade précoce et suivre l’évolution de la maladie».

     

    Plus précisément, «il est maintenant établi que les maladies neurodégénératives causent des modifications biologiques et morphologiques plusieurs années avant l’apparition des premiers symptômes de la maladie» et ces stades pré-symptomatiques constituent «probablement la meilleure fenêtre d’intervention thérapeutique pour stopper le processus neurodégénératif avant qu’il ne cause des dommages irréversibles au niveau du cerveau».

     

    Dans ce contexte, cette étude multimodale a été entreprise «pour identifier des marqueurs cliniques, biologiques, de neuroimagerie, de métabolisme cérébral» du début du processus lésionnel, «c’est-à-dire de l’apparition des premiers symptômes cliniques et de la progression de la maladie».

     

    Elle «a été réalisée à l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière, AP-HP, sur une large cohorte de 80 personnes asymptomatiques porteuses de la mutation c9orf72, donc à risque de développer une DFT ou une SLA dans quelques années», ces personnes ayant «été suivies pendant 36 mois (analyses neuropsychologiques, structurelles et micro-structurelles de la substance blanche du cerveau, du métabolisme cérébral, examens biologiques et cliniques)».

     

    Il est ainsi apparu pour la première fois que «des altérations cognitives et structurelles très précoces chez des sujets de moins de 40 ans» sont «détectables en moyenne 25 ans avant le début des symptômes», en particulier «des troubles praxiques (difficultés dans la réalisation de certains gestes)» peuvent être détectés de façon précoce. Du fait que «ce ne sont pas des symptômes classiques des DFT», l’une des explications avancées est qu’ils pourraient être dus à une modification précoce du développement de certaines régions cérébrales, peut-être liée à la mutation».

     

    Surtout, il a été observé «des altérations de la substance blanche du cerveau, détectées précocement par l’IRM», qui «prédominent dans les régions frontales et temporales, les régions cibles de la maladie, et pourraient donc constituer l’un des meilleurs biomarqueurs de la maladie».

     

    En fin de compte, cette étude, qui apporte dans son ensemble «une meilleure compréhension du spectre de la maladie causée par des altérations de c9orf72, a effectué «un premier pas vers le développement d’outils nécessaires à l’évaluation de nouveaux traitements», car pour prévenir l’apparition de la maladie «il est nécessaire d’administrer des médicaments aux stades présymptomatiques» ce qui suppose l'existence d'outils permettant «de savoir quand commencer le traitement et de mesurer son efficacité».

     

     


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