Une étude, dont les résultats intitulés «A highly conspicuous mineralized composite photonic architecture in the translucent shell of the blue-rayed limpet» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer que la structure photonique de la coquille de l'helcion pellucide (Patella pellucida) pourrait servir de modèle pour concevoir des fenêtres ou des écrans transparents au design très attractif, qui afficheraient des contenus comme du texte sur certaines zones.

L’helcion pellucide, qui «est une variété de patelle, de la famille des gastéropodes prosobranches, que l’on trouve en mer du Nord, dans la Manche et l’océan Atlantique nord-est», possède une carapace translucide «recouverte de fines lignes discontinues et parallèles d’un bleu métallique».

Grâce à cette apparence, le mollusque a la capacité de «leurrer les prédateurs qui le confondent avec un escargot toxique, lui-même paré de ce genre de lignes bleutées». Du fait, qu'en scannant la coquille, il n’y a «aucune différence de structure entre les zones marquées de lignes et les autres», ce phénomène provient non pas de la surface mais de la profondeur de celle-ci.

Pour en visualiser l'architecture photonique, l'étude ici présentée a réalisé, «à l’aide de différents outils de microscopie optique et de spectroscopie», une analyse en 2D, qui a été combinée avec une analyse en 3D.

Il est ainsi apparu que, dans les zones où se trouvent les lignes bleues, «les surfaces supérieures et inférieures de la coquille sont uniformes, composées d’un empilement de plaquettes de carbonate de calcium et de couches organiques», tandis que, à 30 microns sous la surface, «la structure diffère totalement et présente deux agencements : une structure faite de multiples couches de carbonate de calcium disposées en zigzag selon un espacement régulier et, sous celle-ci, une seconde structure faite de particules sphériques dispersées de façon aléatoire».

Il en résulte que «la structure en zigzag agit comme un filtre qui réfléchit uniquement la lumière bleue et verte tandis que le reste de la lumière qui traverse la coquille est absorbé par les particules colloïdales» ce qui «donne un effet de surbrillance aux lignes bleues».

Comme «la structure photonique de l’helcion pourrait servir à concevoir des fenêtres ou des écrans transparents qui afficheraient des contenus comme du texte sur certaines zones», cette découverte illustre ainsi, une fois de plus, «l’énorme potentiel du biomimétisme».

Une étude, dont les résultats intitulés «Distinct Neural Representation in the Dorsolateral, Dorsomedial, and Ventral Parts of the Striatum during Fixed- and Free-Choice Tasks» ont été publiés dans la revue The Journal of Neuroscience, a mis en évidence que le striatum, une région clé du cerveau impliquée dans la prise de décision, fonctionne de manière hiérarchique et coordonnée, alors que, jusqu'à présent, on pensait que les trois régions le constituant (striatum ventral, dorso-médian et dorso-latéral) avaient chacune un rôle bien distinct.

Pour aboutir à cette conclusion, le striatum a été observé en pleine action, grâce à des électrodes minuscules branchées sur le cerveau de rats, qui ont servi «à mesurer l'activité neuronale dans chaque zone du striatum» pendant «que les rats devaient choisir parmi deux orifices lequel cachait une récompense sucrée».

L'expérience comportait différents essais, au cours desquels le rat adaptait son comportement pour un trou donné en fonction du taux de probabilité de récompense («il choisit davantage le trou dans lequel la probabilité de recevoir un sucre est la plus importante»). Il est alors apparu que «les trois régions du striatum travaillent ensemble dans les différentes phases du processus de décision».

Plus précisément, «le striatum ventral (VS) était le plus actif au début, lorsque le rat a dû choisir s'il participerait à l'activité proposée (ou non)», pour sa part, «le striatum dorso-médian (DMS) s'est occupé de la décision suivante, à savoir s'il fallait se diriger vers l'orifice situé à gauche ou celui de droite».

Le striatum dorso-latéral (DLS), lui, est intervenu plusieurs fois au cours de l'ensemble de l'exercice, ce qui suggère qu'il «serait particulièrement impliqué dans le contrôle des mouvements de motricité fine liés à la prise de décision (nécessitant précision et dextérité)».

Il en résulte que le striatum ventral peut être assimilé au «rôle de chef d'entreprise, en décidant d'effectuer une nouvelle tâche ou non», le striatum dorso-médian à celui «du cadre intermédiaire, en évaluant l'orientation à prendre», et le striatum dorso-latéral à celui «de l'ouvrier qui réalise la tâche».

Cette étude «contredit également une idée communément admise par les scientifiques» selon laquelle les décisions 'de routine' seraient gérées par le striatum dorso-latéral et celles considérées comme 'nouvelles' par le striatum dorso-médian, car «quasiment aucune différence dans l'activité de ces régions» n'a été constatée dans ces deux types de situation. Ainsi, cette observation «suggère fortement que les rats analysent à chaque essai les avantages potentiels de choisir le trou de gauche ou celui de droite».

Une étude, dont les résultats intitulés «Multiple mechanisms of nitrate sensing by Arabidopsis nitrate transceptor NRT1.1» ont été publiés dans la revue Nature Plants, a permis de mettre en lumière les stratégies des plantes pour optimiser l'utilisation des nitrates en élucidant le rôle de NRT1.1, une protéine de la membrane des cellules racinaires qui permet à la plante de percevoir son environnement mais aussi d'activer la bonne réponse adaptative en fonction des conditions du milieu.

NRT1.1 avait déjà été identifié, il y a quelques années, comme étant une protéine «qui assure la perception du nitrate (principale source d’azote dans le sol) ainsi que son transport dans les racines».

Surtout, elle déclenche des «réponses adaptatives au manque d’azote» en  entraînant «des modifications de l’architecture du système racinaire, de la régulation d’autres protéines du transport de nitrate, de l’expression de nombreux gènes, etc.».

Dans le cadre de l'étude ici présentée, il est apparu que NRT1.1 «met en œuvre non pas un seul, mais plusieurs mécanismes de signalisation du nitrate qui activent sélectivement des réponses différentes» et que cette protéine «existe sous plusieurs formes (phosphorylée ou non) qui ont des actions spécifiques de signalisation».

Comme «l'agriculture moderne est très consommatrice d’engrais azotés» ce qui «n’est pas acceptable sur le long terme car ces engrais ont un coût énergétique élevé et nuisent à l’environnement (pollution des eaux continentales et littorales par le nitrate, pollution de l’atmosphère par les oxydes d’azote)», ce travail ouvre ainsi des pistes en vue obtenir «de nouveaux génotypes mieux adaptés aux faibles doses d’engrais».

Une étude, dont les résultats intitulés «A dusty, normal galaxy in the epoch of reionization» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de détecter la présence de poussière au sein d'un lointain système stellaire en formation dans A1689-zD1, l'une des galaxies les plus distantes jamais observées, et de confirmer l'évolution rapide des galaxies nées peu après le Big Bang.

Soulignons tout d'abord qu'un effet de lentille gravitationnelle «produit par Abell 1689, un spectaculaire amas de galaxies situé sur la ligne de visée», a augmenté la luminosité apparente de A1689-zD1 d'un facteur 9» et que, sans cet effet, la jeune galaxie, de faible brillance, n'aurait pu être détectée».

Plus précisément, ALMA a capté «la faible lueur émise par la poussière froide» tandis que le VLT a mesuré la distance de la galaxie A1689-zD1. Elle apparaît ainsi, alors que l'Univers était «âgé de 700 millions d'années seulement», telle «qu'elle était à l'époque de la réionisation, lorsque les toutes premières étoiles engendrèrent une aube cosmique, illuminant pour la première fois un Univers immense et transparent, mettant ainsi un terme à cette période de stagnation nommée Âge sombre».

De la sorte, il a été constaté, de manière surprenante, que A1689-zD1 ressemblait à «une galaxie mature telle la Voie Lactée»: en effet, elle ne présentait pas «un déficit en éléments chimiques lourds (en métaux, comme on désigne en astronomie les éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium)», mais son  «rayonnement intense dans l'infrarouge lointain» laisse supposer qu'elle a «déjà donné naissance à de nombreuses étoiles et produit des quantités significatives de métaux».

Ainsi, d'après ces observations, non seulement la galaxie A1689-zD1 renferme une bonne proportion de poussière, mais elle est «caractérisée par un rapport poussière/gaz semblable à celui des galaxies plus matures» ce qui suggère «que la galaxie A1689-zD1 n'a cessé de créer de nouvelles étoiles à un rythme modéré à compter de 560 millions d'années après le Big Bang, ou bien qu'elle est passée par une phase de création stellaire très intense avant d'entamer une période de déclin».

Une étude, dont les résultats intitulés «A Significant Amount of Crystalline Silica in Returned Cometary Samples: Bridging the Gap between Astrophysical and Meteoritical Observations» ont été publiés dans la revue Astrophysical Journal Letters, a permis de détecter de la silice (SiO2) cristalline dans les poussières de la comète Wild 2, rapportées par la mission Stardust de la NASA en 2006, éclairant ainsi «le hyatus existant entre les observations des astronomes et des minéralogistes».

Rappelons, en effet, que, «depuis la fin des années 1990 et les premières détections de silicates cristallins dans les disques protoplanétaires (pouponnières de planètes)», des divergences ont été relevées entre «la minéralogie déduite des observations astronomiques, et celle déduite de l’étude en laboratoire des chondrites».

Un exemple de celles-ci concerne la famille du quartz, «la plus simple et la plus emblématique des familles minérales»: alors que «les astronomes en détectent systématiquement au sein de la poussière gravitant autour des étoiles en formation», ces minéraux «sont extrêmement rares dans les chondrites et les météorites en général».

Pour tenter de combler ce fossé énigmatique, la recherche ici présentée a entrepris d'étudier en laboratoire «un grand nombre d’échantillons de poussières cométaires collectés par la mission NASA Stardust» à l'aide de la microscopie électronique en transmission «qui permet d’analyser la structure et la composition d’objets plus petits que le micromètre».

Il est alors apparu «que la silice cristalline est assez commune parmi les grains cométaires», puisqu'elle représente «au moins 2% du total collecté lors de la mission, c'est-à-dire une proportion proche de celle détectée par les astronomes autour des disques protoplanétaires».

Il en résulte premièrement que la présence de cette silice cristalline «dans les vestiges de notre disque protoplanétaire que représentent les poussières cométaires» réconcilie «les visions astronomiques et météoritiques de la minéralogie des disques protoplanétaires».

Deuxièmement, «malgré la proximité régulièrement admise depuis 2006 entre les minéralogies des comètes et des chondrites», la préservation de la silice cristalline dans les comètes «confirme que les minéraux les plus fragiles, présents dans la poussière des disques, ont été détruits lors de la formation des corps parents des météorites (par recuits thermiques ou par interactions avec des fluides)».

Troisièmement, il devient évident que les grains cométaires sont «le chaînon manquant dans la compréhension de l’évolution des poussières primordiales des disques jusqu’à la formation des planètes telluriques».