Содержание выпуска: No. 1268 — Science & Vie

Qui, il y a 200 millions d’années, aurait parié que les mammifères – alors grands de quelques centimètres – deviendraient les maîtres du monde ? Et pourtant ! Mais comment ont-ils fait ? Grâce à la découverte de nouveaux fossiles et à l’amélioration des technologies pour les faire parler, les paléontologues viennent de réécrire leur histoire. Surprise : les mammifères n’ont pas simplement été ces animaux opportunistes qui ont profité de la disparition des dinosaures et pris le dessus grâce à leur intelligence, leur histoire est bien plus complexe……

ET LES FRANKENBACTÉRIES ? Dans votre numéro de mars, vous faites un tour (effrayant comme passionnant) des virus modifiés. Mais nombre d’épidémies ont aussi été le fait de bactéries. Des laboratoires ont-ils aussi tenté de modifier des bactéries comme par exemple celle de la peste ? Suzanne Bergé, Poitiers (86) S&V Vous voyez juste : les virus ne sont en effet pas les seuls microorganismes que des scientifiques ont réussi à modifier. En 1973, la bactérie Escherichia coli fut même le premier organisme transgénique après que des chercheurs américains y eurent introduit un gène d’amphibien. Quelques années plus tard, c’est aussi dans Escherichia coli que l’on parvint à introduire le gène de l’insuline humaine – une technologie qui, encore aujourd’hui, fournit de l’insuline à des millions de personnes diabétiques. Et…

Sur le mont martien Sharp, le robot Curiosity vient de découvrir une nouvelle preuve qu’au cours de son histoire, la Planète rouge présentait de l’eau liquide en surface. En effet, ces roches à la texture ondulée seraient en fait des vaguelettes fossilisées ! “C’est toute une histoire qu’elles racontent, se réjouit Ashwin Vasavada, cher cheur au Nasa Jet Propulsion Laboratory. Nous avons étudié leur hauteur, leur longueur, leur symétrie ou encore le type de sédiments où elles se sont formées. Nous pensons ainsi qu’elles sont apparues dans un lac peu profond : des vagues déplaçaient les sédiments d’avant en arrière, créant des ondulations symétriques sur le fond.” Ces rides de courant ne font pas qu’éclairer la géographie passée de la région, elles témoignent aussi de son histoire. “Le terrain…

1 Ils chantent par le nez… Les vidéos à haut débit confirment que l’organe vocal des dauphins et marsouins n’est pas situé dans le larynx, comme chez les humains, mais dans le conduit qui relie le fond de la gorge à leur évent, au sommet de la tête. Alimenté par de petites poches remplies d’air recyclé et pressurisé depuis les poumons, il est obturé par des lèvres phoniques, ce qui provoque la vibration des tissus environnants. Le système permet à ces mammifères d’émettre des sons même à plus de 1 000 m de profondeur, quand la pression réduit le volume d’air disponible de 99 %. En outre, il leur confère une puissance vocale sans risque pour les poumons ! 2…via des vibrations passives… Les oscillations des lèvres phoniques des odontocètes…

Sculpter avec le son : voilà ce que propose une équipe de l’Institut Max-Planck de Heidelberg, en Allemagne. Les ultrasons de haute fréquence peuvent déplacer des particules de quelques dizaines de microns de diamètre. En faisant passer trois sources d’ondes sonores à travers des filtres à la géométrie calculée, on obtient une sorte d’hologramme acoustique. Appliqué à des billes de verre ou même à des cellules de souris flottant dans l’eau, le dispositif les déplace jusqu’à obtenir la forme désirée. “Cela permettrait de fabriquer des organes synthétiques à partir des cellules d’un patient”, salue Christophe Moser, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne. D’autant plus que, sans contact, l’assemblage acoustique éloigne tout risque de contamination.…

ON A RETROUVÉ LES TOUT PREMIERS CAVALIERS Les Yamnayas, peuple nomade de la steppe eurasienne, montaient à cheval il y a 5 000 ans. L’étude de plus de 150 squelettes a révélé des traces de pathologies associées à l’équitation, ainsi que des blessures liées à des chutes, morsures et coups de sabot.L.G. UNE NOUVELLE POPULATION D’ASTÉROÏDE DÉCRITE La planète Cérès, qui orbite dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, n’est pas seule : une dizaine de corps aussi sombres, poreux et riches en eau l’accompagnent, selon une équipe internationale. Des vestiges du Système solaire primitif.A.D.…

UN COU MONTÉ ! Grâce à la réévaluation d’un fossile de sauropode – Mamenchisaurus sinocanadorum – découvert en 1987 en Chine, ce dinosaure, vieux de 160 millions d’années, a battu le record du cou le plus long jamais découvert : 15 m ! L’équivalent d’une baleine à bosse. On espère qu’il ne va pas, en plus, prendre la grosse tête ! 20 067 Voici le nombre le plus… ennuyeux, selon la revue Scientific American. Il s’agit du plus petit nombre entier sans aucune particularité : il n’apparaît ni dans une suite remarquable ni dans la moindre formule mathématique. Un zéro pointé. LES FEMMES SONT L’AVENIR DE LA PLANÈTE Que ce soit dans leurs déplacements – elles privilégient les transports en commun –, leur alimentation – elles mangent moins de viande…

#ILSFONTDEMAIN Ces cellules souches ont trois effets potentiels : réguler l’inflammation, migrer vers les poumons lésés pour les “réparer” et exercer une activité antibactérienne Pour la première fois, un bio-médicament (issu de tissus humains) ambitionne d’agir simultanément sur plusieurs symptômes du choc septique, une chute brutale et persistante de la tension due à une infection, et souvent cause de décès en réanimation. L’innovation, issue de travaux menés par le CHU de Nancy et l’université de Lorraine, et signée de la start-up Steminov, consiste en l’utilisation de cellules souches provenant de cordons ombilicaux. “Ces cellules souches ont été testées avec succès sur des modèles animaux – souris, porcs –, ce qui a conduit l’équipe à déposer un brevet en 2017, explique Julie Hutin, cofondatrice et CEO de Steminov. Une fois injectées,…

En quelques milliers d’années, tout s’est accéléré. Nous sommes à l’aube de l’Éocène, il y a 56 millions d’années, et des remontées de magma sous les continents du Nord entraînent une injection brutale de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Conséquence : la température déjà élevée de la Terre a encore augmenté de 5 à 8°C. Selon une étude de l’université d’Arizona parue fin 2022, il faisait alors 34°C sur le globe en moyenne – 40°C dans les régions équatoriales et plus de 25°C en Arctique. Mais cette fois, pas d’extinction d’espèces : ce changement climatique provoque au contraire un foisonnement. “Subitement, on voit surgir les ordres modernes de mammifères qui dominent encore aujourd’hui : primates, chiroptères, cétacés, artiodactyles, périssodactyles…”, note Philip Gingerich, paléontologue à l’université du Michigan. En un claquement…

Mathématique Tout commence avec un élégant “supposons par l’absurde que…” Après quelques opérations élémentaires, plusieurs arguments d’arithmétique et un peu de poussière de craie, le bas du tableau affiche : “Impossible. Ce qui prouve que l’ensemble des nombres premiers n’est pas fini.” Le théorème est démontré : il existe une infinité de nombres qui ne sont divisibles que par 1 et eux-mêmes, une infinité de nombres premiers. Peut-être trouverez-vous ces quelques lignes (voir page suivante) mornes, banales, sans intérêt… Mais un mathématicien n’aura pas la même réaction. En les contemplant, il sera frappé d’émotion. Cette preuve, originellement proposée par le Grec Euclide, est en effet considérée comme l’une des plus belles démonstrations mathématiques. Attention, il n’est pas seulement question ici de l’efficacité purement logique de la démonstration, mais bien de…

Coup de théâtre au Conseil de l’Union européenne : début mars, l’Allemagne a refusé de voter l’adoption définitive de la directive visant l’interdiction des moteurs thermiques pour les véhicules individuels d’ici à 2035. Pourquoi ? Parce que Berlin veut laisser la porte ouverte à une autre solution : les carburants de synthèse, des équivalents stricts des essences et diesels actuels mais dans une version neutre en carbone, car fabriqués à partir d’électricité renouvelable, d’eau et de dioxyde de carbone (CO2). La technologie monte en effet doucement en puissance : en décembre dernier, Porsche a inauguré, en association avec Siemens Energy et ExxonMobil, l’une des premières usines pilotes au monde capable de fabriquer de tels carburants, au nord de Punta Arenas, en Patagonie chilienne. Quelque 130 000 litres d’essence devraient y…

Dans le roman Vingt Mille Lieues sous les mers, le capitaine Nemo mentionne l’existence, au fond des océans, de gisements de zinc, fer, argent et or que l’humain pourrait un jour exploiter. L’œuvre de Jules Verne, parue il y a plus d’un siècle, a visé juste : le plancher océanique regorge bel et bien de métaux – précieux pour l’industrie de l’énergie – et plusieurs compagnies minières à travers le monde espèrent pouvoir se lancer à leur assaut, au grand dam de la biodiversité marine. La prédiction du capitaine Nemo pourrait-elle devenir réalité ?…

Tout est parti d’expériences menées aux États-Unis par les primatologues Sarah Brosnan et Frans de Waal au début des années 2000. Dans leurs vidéos devenues virales, deux singes capucins, dans deux cages voisines, donnaient un jeton à un expérimentateur. En échange, le premier recevait un grain de raisin tandis que le second n’avait droit qu’à un morceau de concombre, un mets bien moins apprécié. Ce dernier le jetait alors dans une protestation comique. Beaucoup y ont vu le signe que ces primates, comme nous, ne supportent pas l’injustice. Sauf que d’autres explications sont possibles, avance Rowan Titchener, de l’université de Göttingen, en Allemagne : “Ce qui est en jeu, c’est peut-être moins la comparaison sociale avec l’autre singe que la déception qu’il éprouve dans sa relation avec l’expérimentateur.” Avec ses…

L’entreprise Blue Origin vient de mettre au point une technique pour fabriquer des cellules solaires à partir du régolithe, cette couche de roche brisée qui recouvre la Lune. Après avoir élaboré un matériau identique en composition, les chercheurs l’ont fondu pour en extraire le fer, le silicium et l’aluminium par électrolyse, qu’ils ont réutilisés pour créer la cellule. Un amusant retournement de l’histoire : “En 1997, la Nasa voulait extraire l’oxygène du régolithe et ne savait que faire de ces métaux. J’avais déjà proposé d’en faire des cellules solaires”, se souvient Alex Ignatiev, directeur scientifique de Lunar Ressources. Ces cellules sont non seulement performantes – le silicium obtenu est pur à 99,99 % –, elles ont aussi plus de 10 ans de durée de vie. Et elles pourront être fabriquées…

Rappel des faits Un anneau vient d’être identifié autour de Quaoar, une planète naine du Système solaire. Or, en théorie, il ne devrait pas exister. Du moins, pas à cet endroit. La nouvelle est tombée en février 2023. Quaoar, un petit corps qui orbite aux confins du Système solaire, au-delà de Neptune, est doté d’au moins un anneau. Cela peut sembler surprenant : on ne connaît généralement que les anneaux de Saturne, Jupiter, Uranus et Neptune. Pourtant, le fait qu’un corps aussi petit que Quaoar, d’à peine 1 100 km de diamètre, arbore ces rubans de poussière et de glace n’étonne plus les astrophysiciens, qui ont commencé à découvrir de telles configurations en 1999. Ce qui les étonne, en revanche, c’est la distance qui sépare l’anneau du corps céleste :…

50 ans La première station spatiale de la Nasa est mise en orbite En mai 1973, votre magazine Science & Vie consacrait son dossier principal à l’une des missions les plus ambitieuses du siècle dernier : la station orbitale Skylab. Afin d’asseoir leur suprématie spatiale – et de concurrencer par la même occasion Saliout, le projet soviétique déployé à partir de 1971 –, les États-Unis mettaient en “orbite circulaire à 435 km d’altitude” leur propre station. Construite en partie grâce au recyclage d’une fusée Saturn V issue du programme Apollo (1961-1972), elle était 3 fois plus grosse que sa consœur soviétique – “36 m de long” pour un “volume disponible […] de 361 m3 ” – et pouvait accueillir jusqu’à 3 astronautes. Son rôle ? “Marquer le début…

Regardez cette adorable musaraigne ci-contre. De son nom Morganucodon, elle mesurait à peine 10 cm de long et vivait il y a 200 millions d’années dans l’actuel pays de Galles – elle a bien sûr disparu depuis. Même si elle ne paie pas de mine, Morganucodon mérite un second coup d’œil. Car vous avez devant vous un animal parfaitement équipé pour survivre aux plus grands périls, un petit bijou d’adaptation, une véritable machine de l’évolution. C’est celui par qui tout a commencé, qui a lancé la conquête du monde, notre ancêtre à tous : le premier mammifère. Ce titre honorifique, c’est à sa mâchoire que Morganucodon le doit : l’articulation héritée des reptiles a commencé à muer chez lui en osselets de l’oreille interne. À la place, une articulation dite…

Ce qui est bien à Science & Vie, c’est qu’on se rend très vite compte qu’il n’y a aucune question idiote. En tant que responsable de la rubrique “Questions/ Réponses”, j’en ai vu passer, des interrogations. À mes débuts, certaines me paraissaient naïves, voire d’une évidence déconcertante. Mais en y regardant de plus près, j’ai pu constater à quel point les réponses à des questions simples pouvaient être profondes. D’autres semblaient complètement absurdes, et pourtant l’explication était d’une incroyable subtilité. Il y en a même qu’on ne s’était jamais posées ! Heureusement, chers lecteurs, vous étiez là pour nous les soumettre. C’est ce qui fait la force de ce magazine : le nombre d’esprits qui y consacrent de la pensée. Finalement, le dossier principal de ce numéro aborde justement l’une…

La cicadelle pisseuse Homalodisca vitripennis est réputée pour ses jets d’urine abondants. Normal : elle ingurgite chaque jour environ 300 fois son poids de sève, composée d’eau à 95 %. Ce n’est pas tout : elle propulse aussi chaque goutte d’urine à grande vitesse grâce à une “catapulte” naturelle, révèlent des biomécaniciens américains. Ils ont observé comment la goutte d’urine grossit à l’extrémité de l’abdomen jusqu’à atteindre 0,7 mm de diamètre. Elle est ensuite propulsée par un rapide battement du stylet anal à une vitesse de 0,3 m/s, 40 % supérieure à celle du stylet ! “Les gouttes d’une si petite taille collent aux parois par capillarité, explique David Quéré, physicien à l’ESPCI. Sans un mécanisme d’éjection efficace, elles ne décolleraient pas.” L’animal exploite donc la “super-propulsion” : quand le…

Une équipe de l’université du Texas a mis en évidence une anomalie géologique à l’aplomb d’une station sismologique turque : vers 90 km de profondeur, les ondes sismiques ralentissent, puis elles réaccélèrent vers 150 km… Selon les modèles, un tel profil correspond à la présence de roche fondue, en faible proportion – environ 0,2 à 0,7 %. Les chercheurs ont alors récolté les données d’autres stations… Et, surprise : l’anomalie apparaît sous au moins 44 % de la surface terrestre ! Cette couche partiellement fondue se situerait dans l’asthénosphère, une strate du manteau supérieur qui, bien que globalement solide, coule un peu comme du miel et faciliterait le déplacement des plaques tectoniques. “L’hypothèse d’une fusion partielle sous les plaques tectoniques existe depuis longtemps, note Benoît Tauzin, du Laboratoire de géologie…

15 millions C’est le nombre de personnes menacées par le débordement des lacs glaciaires dans le monde, selon une étude britannique. Issus de la fonte des glaciers, ces derniers augmentent en nombre et en volume à cause du réchauffement climatique. Ils risquent, en débordant, de se déverser sur les populations vivant en aval. 3 C’est, en mètres, la distance minimale dont se serait déplacée la plaque anatolienne – où se trouve la Turquie – par rapport à la plaque arabique à la suite du séisme de magnitude 7,8 ayant frappé le Proche-Orient en février dernier. Les secousses de cette catastrophe ont été ressenties jusqu’au Groenland. 5 C’est le nombre d’espèces de serpent qui viennent d’être découvertes dans les forêts tropicales en Équateur, au Panama et en Colombie, selon une étude…

L’été 2022 avait été marqué par des périodes de forte sécheresse, tarissant certains cours d’eau et mettant à mal les activités agricoles en France. Risquet-on à nouveau de manquer d’eau cet été ? C’est possible, car pour nos nappes phréatiques, tous les voyants sont au rouge. “La situation est pire que l’année dernière à la même période”, déplore Luc Aquilina, chercheur en hydrologie à l’université de Rennes. L’Hexagone est en effet confronté depuis plusieurs mois à un phénomène de fond,“une situation avec des précipitations moins importantes que la normale depuis 2021. Et ce fond global de sécheresse est clairement lié au changement climatique”, assure l’hydrologue. Du côté du ministère de la Transition écologique, on anticipe déjà un été particulièrement difficile, ce qui a conduit le ministre Christophe Béchu à convoquer…

#LACHRONIQUE Nous sommes à la fin du XIXe s., à l’Observatoire de l’université Harvard. Son directeur Edward Pickering lance un grand projet de classification des étoiles basée sur l’analyse de leur spectre – sorte de “code-barres stellaire”. Pour en obtenir un, Pickering recueille la lumière d’une étoile avec un télescope, la décompose à l’aide d’un prisme et enregistre les raies qui en résultent sur une plaque photographique. Il produit ainsi des milliers de spectres correspondant à autant d’étoiles, qu’il faut alors trier – une tâche confiée à plusieurs femmes astrophysiciennes, les “calculatrices de Harvard”. Parmi elles, Antonia Maury est chargée d’étudier 681 spectres d’étoiles très brillantes dans le ciel du nord. Elle les examine et les classe suivant 22 catégories, tout en remarquant que, pour certains spectres, les raies lumineuses…

Un astéroïde de la taille de l’Everest, frappant la Terre avec une force équivalente à un milliard de bombes nucléaires, déclenchant incendies, tremblements de terre, tsunamis… Il fallait bien ça pour balayer en un instant les maîtres du monde d’alors, il y a 66 millions d’années. “Les dinosaures ont dominé le monde pendant 100 millions d’années, et voilà qu’ils ont subitement disparu, à l’exception des oiseaux. Mais ce que l’on ignore souvent, c’est qu’environ 9 espèces de mammifères sur 10 ont également été décimées ! Seule une poignée a survécu et c’est assez incroyable de se dire que notre ancêtre en a fait partie !” s’exclame Steve Brusatte, paléontologue à l’université d’Édimbourg, au Royaume-Uni. À quoi ressemblaient ces rescapés ? “Ils étaient très petits, comme des musaraignes ou des rats.…

Des lasers, des champs magnétiques, une boîte pleine d’atomes et beaucoup d’ingéniosité… Avec ces quelques ingrédients, Markus Oberthaler, physicien à l’université de Heidelberg, en Allemagne, et son équipe ont réussi l’impensable : ils ont recréé, au sein même de leur laboratoire, un bout du cosmos ! Plus précisément, ils ont réussi à simuler l’inflation cosmique, l’événement au cours duquel l’Univers se serait étendu à l’intérieur de lui-même et à une vitesse bien supérieure à celle de la lumière. “Ce qui est fou, avec ce résultat, c’est le contrôle incroyable que les chercheurs ont sur l’expansion de l’Univers qu’ils simulent”, commente Maxime Jacquet, physicien au laboratoire Kastler Brossel, à Paris, qui n’a pas participé à l’étude. Toutefois, aussi exceptionnel que soit la réalisation en laboratoire d’une mini-inflation, ce n’est pas le…

Nos besoins en sommeil varient bien selon les saisons Les beaux jours approchent et l’envie de dormir vient plus tard qu’en hiver… C’est tout à fait normal, indique une étude allemande ! Dieter Kunz et ses collègues de l’hôpital de la Charité, à Berlin, ont suivi pendant un an 188 personnes atteintes de troubles du sommeil – non traitées avec des médicaments de type somnifères –, et mesuré différents paramètres de leurs nuits, dont l’activité cérébrale. “Les patients ont dormi comme d’habitude, sans réveils, détaille le chercheur. Chaque mois, nous avons mesuré la durée de leur sommeil total, de la phase lente et de la phase paradoxale.” Lors d’un cycle de sommeil, ces deux grandes périodes se succèdent, chacune étant caractérisée par une activité cérébrale spécifique. Résultat : le temps…

LIVRE Autopsie des cœurs célèbres ◗ De Philippe Charlier et David Alliot ◗ Éd. Tallandier, 240 pp., 19,90 € Les cœurs de Louis XIII et Louis XIV ont-ils réellement été utilisés pour peindre des tableaux ? De quoi Descartes est-il mort ? Peut-on expliquer le génie créatif de Picasso par la science ? En autopsiant les organes de quelques-uns des plus grands personnages de l’histoire, le célèbre médecin légiste Philippe Charlier retrace, sous forme d’enquête, leur vie (et leur mort). Et c’est passionnant ! LIVRE Datamania ◗ D’Audric Gueidan, Halfbob ◗ Éd. Dunod, 96 pp., 16,90 € Audric Gueidan, médiateur numérique, livre un éclairage instructif de ce monde en constante évolution qu’est internet. Sous forme d’une BD didactique, il raconte de manière très plaisante son histoire et nous explique comment…