Une étude, dont les résultats intitulés «Turbulence Reduces Magnetic Diffusivity in a Liquid Sodium Experiment» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, prouve que la turbulence, «ensemble de mouvements aléatoires qui animent le métal en fusion du noyau terrestre», contribuerait au champ magnétique de notre planète.

La Terre, «comme de nombreuses planètes et la plupart des étoiles», génère «son propre champ magnétique par effet dynamo, c’est-à-dire grâce aux mouvements d'un fluide conducteur d'électricité (en l’occurrence, un mélange de fer et de nickel fondus)», qui «entoure une graine de métal solide (ou noyau interne)».

Cet océan de métal liquide, qui constitue le noyau externe, «est mis en mouvement par la convection que provoque le refroidissement du noyau» et s'écoule de manière «particulièrement complexe»: en effet, aux déplacements, bien compris, du fluide sur de grandes distances, générateurs du champ magnétique, s'ajoutent «des mouvements désordonnés, aléatoires, sur de courtes distances, les fluctuations turbulentes».

La turbulence du noyau terrestre se distingue de celles de l'atmosphère et de l’océan, «car elle est sous la double influence de la rotation terrestre et d’un fort champ magnétique» de sorte que «ni les expériences en laboratoire, ni les simulations informatiques ne sont aujourd’hui capables de la reproduire».

Aussi, dans le cadre de l'étude ici présentée, «afin de mieux comprendre les interactions entre turbulence et champ magnétique», il a été fait appel à l’expérience 'Derviche Tourneur Sodium' (DTS), démarrée en 2005, qui permet de modéliser «le noyau externe de la Terre par du sodium liquide confiné entre deux sphères de métal concentriques et en rotation».

Plus précisément, «dans ce modèle de noyau terrestre miniature, 40 litres de sodium liquide (un fluide conducteur d'électricité) sont employés, tandis qu'un aimant au centre de la sphère interne «fournit un fort champ magnétique et que la rotation de cette graine entraîne très efficacement le liquide conducteur».

Ainsi, comme pour le noyau terrestre, le sodium liquide, «soumis à un champ magnétique élevé et à une forte rotation», va être «animé à la fois de mouvements de grande échelle et de fluctuations aléatoires».

Grâce à «des capteurs répartis sur la sphère externe et à l’intérieur du sodium» qui «ont permis de cartographier le champ magnétique, tandis que des faisceaux d’ultrasons mesuraient, par effet Doppler, la vitesse d’écoulement du fluide», il est alors apparu «que les mouvements turbulents augmentent la capacité du fluide à conduire l’électricité, et donc amplifient le champ magnétique, loin de l’atténuer comme l'avaient suggéré de précédentes expériences».

En outre, «ce phénomène, observé pour la première fois en laboratoire, a été confirmé par des simulations numériques».

Comme «ces résultats s’appliquent aussi aux planètes qui ont un champ magnétique et aux étoiles», il en découle que «la découverte de ce nouvel ingrédient du champ magnétique» pourrait permettre, par exemple, d’expliquer «pourquoi dans le cas de Vénus, planète 'jumelle' de la Terre, le noyau métallique liquide ne produit pas de champ magnétique».

Une étude, dont les résultats, intitulés «Combinatorial analysis of developmental cues efficiently converts human pluripotent stem cells into multiple neuronal subtypes», ont été publiés dans la revue Nature Biotechnology, a permis de produire de façon optimale de multiples types cellulaires, grâce au développement d'une approche innovante de la différenciation des cellules souches humaines.

 
Comme «la différenciation ciblée des cellules pluripotentes humaines est souvent un processus long et peu efficace», en particulier, «pour obtenir des neurones moteurs qui sont pourtant touchés dans de nombreuses maladies», l'étude ici présentée a entrepris d'analyser «comment certaines molécules contrôlant le développement embryonnaire interagissent».

Cette démarche, qui a fait mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent la naissance des neurones, fournit «une 'recette' optimale pour les produire efficacement et rapidement», puisque, dans ce cadre, les neurones sont obtenus «en seulement 14 jours», soit «quasiment deux fois plus vite qu’auparavant, et ceci avec une homogénéité rarement atteinte».

 
Cette procédure, qui fait «l’objet d’un dépôt de demande de brevet auprès d’Inserm Transfert», va permettre «d’étudier différentes populations de neurones touchées à des degrés divers dans les maladies provoquant la dégénérescence des neurones moteurs».

De la sorte, à moyen terme, elle devrait contribuer à la mise au point «des traitements de maladies paralysantes telles que l’amyotrophie spinale infantile ou la sclérose latérale amyotrophique».

Une étude, dont les résultats intitulés «Endogenous florendoviruses are major components of plant genomes and hallmarks of virus evolution», ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de découvrir un nouveau genre de virus, lié aux plantes, dont les membres ont colonisé au fil de l'évolution une grande diversité de plantes à fleurs.

Si les nombreux virus (principalement des rétrovirus) qui se sont insérés au fil du temps dans les gènes des animaux, devenant ainsi des virus endogènes, sont bien étudiés («chez l'homme, ils représentent environ 8% du patrimoine génétique et des proportions similaires sont retrouvées chez les autres mammifères et vertébrés»), les virus endogènes des plantes sont, pour leur part, moins connus.

Pour en savoir plus sur ces derniers, l'étude ici présentée a exploré le génome de 31 plantes représentant les grandes familles de végétaux sur Terre, des algues vertes aux plantes à fleurs, ce qui a conduit à la découverte «de nouvelles séquences virales endogènes dans des proportions élevées (entre 0,5 % et 1% du génome) chez 21 plantes à fleurs, tandis qu’elles étaient absentes des génomes de plantes plus primitives, comme la mousse ou l’algue verte».

Par la suite, des analyses génétiques plus poussées ont abouti à la reconstitution du génome «de 76 virus différents, insérés dans celui des plantes». «Baptisés Florendovirus, du nom de la déesse romaine des fleurs, Flora et de l’adjectif endogène», ces virus ont commencé à parasiter leurs hôtes «il y a environ 20 à 30 millions d'années».

Ces éléments suggèrent, «compte-tenu du nombre important de Florendovirus retrouvés», que ceux-ci ont joué un rôle «majeur dans l’évolution du génome des plantes que ce soit au travers de l’apport de nouveau matériel génétique ou au niveau de la régulation de l’expression des gènes». De ce fait, d'autres études doivent être entreprises pour mieux cerner ce rôle.

Une étude, dont les résultats intitulés «Dynamic visual cues induce jaw opening and closing by tiger beetles during pursuit of prey» ont été publiés dans la revue Biology Letters, a permis de décrire comment la vision des cicindèles joue un rôle dans l’ouverture et la fermeture de ses mandibules quand elles se précipitent sur une proie.

Les cicindèles sont «des coléoptères dont la vitesse de pointe, rapportée à leur taille, bat tous les records»: en effet, alors que les sprinters dans l'espèce humaine «courent une distance de cinq fois leur longueur en une seconde», ces insectes, qui «mesurent généralement 1 à 2 cm», peuvent parcourir «jusqu’à 120 fois leur longueur en une seconde», ce qui se traduirait chez un homme par une vitesse dépassant les 700 km/h.

Comme «à de telles vitesses, tout semble flou», l'insecte ne peut plus «voir précisément sa proie». Cependant, il doit ouvrir ses mandibules pour l'attraper sans les laisser ouvertes trop tôt «de crainte qu'elles ne s’accrochent à quelque chose au passage».

Afin de comprendre comment la cicindèle peut, malgré tout, s'emparer de sa proie, l'étude ici présentée a analysé ce qui détermine l’ouverture des mandibules en employant «un leurre, constitué d’une perle en plastique et d’une ficelle».

Il est ainsi apparu «que l’ouverture et la fermeture des pièces buccales avaient lieu quand la proie se trouvait dans un champ binoculaire de 60°», ce qui indique que le signal pour l’ouverture des mâchoires est déclenché par l'agrandissement de l’image de la proie consécutif à sa proximité.

Plus globalement, ce comportement, qui «permet au coléoptère de s’adapter à l’incertitude quant à la position de sa cible, à cause de l'image imprécise qu'il en a», met en lumière «un mécanisme nouveau sur la façon dont des décisions de comportement se basent sur les images vues dans des situations dynamiques».

Une étude, dont les résultats intitulés «Carbonate counter pump stimulated by natural iron fertilization in the Polar Frontal Zone» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience,  révèle que la réponse de l'écosystème marin à un enrichissement naturel en fer est plus complexe et moins efficace à long terme, du point de vue du stockage du dioxyde de carbone, que ce qu'on croyait jusqu'à présent.

L'océan Austral, comme tous les océans, «joue un rôle important en tant que puits de carbone», notamment du fait que, pour croître, le phytoplancton présent consomme «le dioxyde de carbone (CO2) dissous dans l’eau de mer» de sorte que lorsqu’il meurt, il peut «sédimenter au fond de l'océan et ainsi stocker une partie du dioxyde de carbone qu'il a absorbé», un processus appellé 'la pompe biologique de carbone'.

Cependant, «bien que de nombreuses zones de l'océan Austral soient riches en nutriments favorisant la croissance du phytoplancton, elles manquent souvent de fer, ce qui limite cette croissance».

D'ailleurs, «au cours des cinq dernières années, des études ont montré qu’un enrichissement naturel en fer de l'océan Austral pouvait provoquer une augmentation de l’exportation du dioxyde de carbone vers l'océan profond», ce qui a généré «l’idée que l'ajout de fer dans l'océan Austral pourrait stimuler la croissance du phytoplancton et donc l’efficacité de la pompe biologique de carbone».

Ce n'est pourtant pas si simple, car «le stockage net du dioxyde de carbone à l'intérieur de l'océan ne dépend pas que de la sédimentation du phytoplancton»: en effet, il est également «une source de nourriture pour certains types de brouteurs planctoniques à coquilles (foraminifères et ptéropodes) qui fabriquent leurs coquilles de carbonate de calcium selon un processus qui, à l’échelle du millier d’années, produit du CO2».

Afin d'avoir plus de précisions sur ce processus complexe, l'étude ici présentée a quantifié pour la première fois, à partir «de nouvelles observations, la production et la sédimentation de coquilles de carbonate de calcium résultant de la prolifération naturelle de phytoplancton qui se produit à proximité des îles Crozet dans l'océan Austral».

Il est ainsi apparu «que la fertilisation naturelle causée par le fer lessivé des îles Crozet, qui sont des îles basaltiques, augmentait d’un facteur compris entre 7 et 10 la production et la sédimentation de coquilles de carbonate de calcium, alors que dans le même temps la sédimentation du phytoplancton dans l’océan profond n’augmentait que d’un facteur 3».

Il en résulte que «cette forte croissance des coquilles de carbonate de calcium de l'écosystème, qui est une source de dioxyde de carbone à l’interface océan – atmosphère à de grandes échelles de temps (100-1000 ans), réduirait ainsi d’environ 30 % l’efficacité à long terme de l’enrichissement en fer par rapport à ce que l’on pensait jusqu’à présent».

Comme «une stratégie envisagée pour atténuer le réchauffement climatique» préconise d'ajouter délibérément du fer dans les océans, ces observations prouvent qu'il convient de ne pas ignorer la croissance des coquilles de carbonate de calcium si on ne veut pas surestimer «la réponse à long terme des océans à un tel ajout, en terme de stockage du dioxyde de carbone».

De plus, il a été constaté que «la réduction de la capacité de stockage du dioxyde de carbone était due non seulement à une plus grande abondance de ces brouteurs planctoniques, mais aussi à des changements dans la composition de leurs différentes espèces»: en effet, «dans les échantillons prélevés dans les zones naturellement enrichies en fer», ont été trouvées «davantage d'espèces produisant de grandes coquilles en carbonate de calcium et donc plus de CO2 par individu».

Ainsi, un enrichissement en fer pourrait «affecter la biodiversité et la structure des écosystèmes, du moins dans cette zone spécifique de l'océan Austral car l'écologie de ces organismes produisant des coquilles peut être très différente selon les espèces et la région océanique où ils se trouvent».