C@fé des sciences

On a pris l’habitude, après chaque tournage, d’emporter un petit souvenir dans notre Sciencemobile. Les derniers en date : un pot de miel artisanal, quelques armes de chasse fabriquées à la manière des hommes de la préhistoire, des livres pour notre bibliothèque… C’est valable partout. Y compris quand il s’agit d’étudier le phénomène sociologique des supporteurs de foot, avec l’exemple de Marseille. C’était en février au stade Vélodrome pour le match OM-Bordeaux, que Marseille avait remporté. On était repartis avec nos écharpes et un fanion de l’OM, en guise de souvenirs (vous les avez peut-être déjà remarqués dans un coin de l’image).

Coïncidence : à la veille de la dernière journée de Ligue 1, qui devait décider qui des Girondins et de l’OM serait champion de France, nous avons parcouru la Gironde, cette semaine, et fait étape à Bordeaux ce week-end. A la veille du match décisif, la réaction des Bordelais à la vue des couleurs adverses était plutôt épidermique. Et on conçoit que cette provocation involontaire n’était pas très délicate.

Désormais, les jeux sont faits : Bordeaux est champion de France.

Il n’y aura plus de jaloux. Et cela nous soulage vis-à-vis de nos amis girondins. Quant à nos amis marseillais, on pense à eux aujourd’hui, et on leur souhaite plein de succès pour 2010. S’ils montrent autant d’enthousiasme que cette année en soutenant leur équipe, il n’y a pas de raison que l’OM n’atteigne pas le titre l’an prochain !

Victoire de Bordeaux avec 80 points, Marseille arrive en seconde place avec 77 points, Lyon sur la troisième place du podium... Nantes termine sur l'avant-dernière place, c'est inacceptable ! Comment est-ce possible qu'une nation du football comme le FC Nantes arrive si bas dans le classement ? Il y a forcément anguille sous roche...380 matchs, 30% de matchs nul, un écart de 52 points entre le premier et le dernier... Notre ligue 1 est exceptionnelle, c'est surement pour ça qu'on adore en débattre !Petit rappel des règles du jeu : deux équipes d'une douzaine de joueurs (11, pour être exact) se disputent un ballon, et doivent le mettre au fond du but adverse le plus de fois possible en 90 minutes. Si l'une des deux équipes marque plus de but que l'équipe adverse, elle gagne le match. Sinon, le match est nul.En ligue 1, il y a 20 équipes, chacune disputant 32 matchs. Une équipe gagnant un match remporte 3 points au score général, 1 point en cas de match nul et 0 points en cas de défaite.Nantes n'est pas nul, c'est les autres qui sont égaux !Pour comprendre ce qu'il se passe, imaginons une ligue ou toutes les équipes seraient d'égales force : ils ont 33% de chances de faire un match nul, 33% de gagner et 33% de perdre. En moyenne, une équipe devrait avoir à la fin de la saison un score de 38*(3*35/100 + 1*30/100)=51.3. Lançons une simulation :Simulation d'un championnat où toutes les équipes ont les mêmes chances de gagnerPremière observation : même en faisant une simulation où toutes les équipes ont la même force, le PSG arrive dernier.Deuxième observation : l'équipe qui arrive en tête mène de 6 points la deuxième équipe, et 35 points séparent les extrêmes du classements (pour des équipes de même force...).Deuxième simulation : l'une des équipes est plus forte que les autres. En effet, quand elle ne fait pas match nul (45 chances sur 100), elle gagne avec 3 chances sur 5 ! Cette équipe a donc une espérance de 38*(3*42/100 + 1*30/100)=59.28 points.Simulation d'un championnat où Nantes serait meilleure que les autresObservation : L'équipe la meilleure du championnat n'arrive pas au sommet du classement ! (Et encore, ils étaient tellement bas dans le classement lors de ma première simulation que j'ai du la relancer...)Malgré tout son talent et une motivation sans faille, l'équipe favorite n'a pas réussi à arriver aux sommets du classement... Les autres équipes, de talent égales, se partagent des scores vraiment différents... Que s'est il passée ?Nantes n'est pas nul, ils ont juste pas de chance !La réponse vient des règles du football : à la fin d'un matchprofessionnel, les scores sont généralement très bas, et une mauvaiseéquipe, suite à un rebond malheureux, peut malgré tout marquer un pointcontre toute attente !Prenons au hasard deux équipes : l'OM et le FCN. La première équipe marque en général deux fois plus de but que son adversaire. Sachant que le score final est 1-0, qui a bien pu marquer ? 1/3 pour que ce soit le FCN qui a marqué, et 2/3 pour que l'OM ait gagné, et donc, 33% de chance pour Nantes de gagner avec un tel score ! Si 3 buts on été marqué, Nantes gagne dans 25% des cas ; si 5 buts ont été marqué, Nantes gagne dans 20% des cas... Mais ne rêvons pas, 5 buts, c'est bien rare, et les pires équipes gardent finalement toutes leur chance, même face à des adversaires difficiles !Nantes n'est pas nul, c'est juste Bordeaux qui ne mérite pas sa place !Donc, c'est Bordeaux qui arrive premier du championnat, suivi de 3 points par Marseille, et Lyon est à 6 points derrière. Bordeaux est-il vraiment le meilleur ? On peut se poser la question ! Et même y répondre !Le FCGB a donc marqué 80 points sur 114 : ce score reflète le talent du club, mais pas le talent apparent. Peut-être ont-ils été bénis par la grâce, ou alors, il ont joué de malchance. On appelle capacité d'une équipe le score qu'ils auraient du avoir si ils avaient joué avec leur vrai potentiel. Comme on ne sait pas si Bordeaux joue mieux ou moins bien que son potentiel, la capacité de l'équipe se trouve quelque part autour de 80, à plus ou moins 15 points : on peut se dire donc que la capacité de Bordeaux suit une loi normale (même si prendre une loi binomiale aurait pu être une bien meilleure idée pour les calculs... L'exposé n'est ici que qualitatif). sa capacité peut-être tiré au hasard sous cette courbe :Probabilité de la capacité de BordeauxMais toutes les équipes sont sur le même pied d'égalité, avec leur capacité autour de leur nombre de points réellement obtenus.En bleu foncé, Bordeaux ; en bleu cyan, Marseille ; en rouge, Lyon ; en rose, ToulouseImaginons que seulement Bordeaux et Marseille ont une chance d'être les meilleurs, et que toutes les équipes sont derrière. Pour connaître la probabilité que Bordeaux soit la meilleure, il faut se demander dans quelle mesure ils sont potentiellement devant Marseille :Face à face entre Bordeaux et Marseille : en faisant 80 points, Bordeaux est devant si le score de Marseille est dans la zone bleu clair.Si Bordeaux fait 77 points (ce qui arrive dans moins de 5% des cas) , il y a 50% de chance qu'ils soient premier tout de même (77 points de Bordeaux coupent en 2 la courbe de Marseille).Si Bordeaux fait 80 points (ce qui se produit dans 5 % des cas), il y a 66% de chance qu'ils soient premier tout de même. (La proportion de bleu ciel sous la courbe)En faisant la somme de tous les cas possible, on trouve que, en ne considérant que ces deux équipes, Bordeaux a une probabilité d'être la meilleure qu'à 62% !En faisant la même chose avec les autres équipes, on trouve les résultats suivants :Finalement, si les canaris du Football Club de Nantes sont au fond du classement... C'est juste parce qu'il sont nuls, ya rien d'autre à dire !..

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Sources :La glorieuse incertitude du football - Pour la science, novembre 2002 

Une profonde tristesse s’empare de nous, alors que nous apprenons la mort accidentelle de Karine Ruby. Toutes nos pensées vont à sa famille et à ses amis, que nous avions rencontrés à Chamonix il y a deux mois. La championne olympique de snowboard et guide de haute montagne nous avait communiqué son enthousiasme et sa passion pour la vallée du Mont-Blanc et pour la montagne en général. C’est en vivant cette passion qu’elle s’en est allée, hier. Merci infiniment Karine. Tu nous a fait rêvé, et tu nous guideras toujours vers le sommet.

Nous avons déjà évoqué ici FOXP2, ce gène si important pour la parole dont une forme très spécifique existe à la fois chez homo sapiens et chez  l’homme de Néandertal.

L’équipe de Svante Paabo, l’homme derrière le séquençage du génome de Néandertal, a voulu étudier l’effet de FOXP2 sur le cerveau chez des souris. Ils ont donc construit des souris transgéniques, portant une copie “humaine” du gène de FOXP2.

Cela peut paraître saugrenu de prime abord d’étudier l’effet d’un gène lié à la parole chez des souris. C’est oublier que les souris mâles, comme les oiseaux, émettent des vocalisations qui ont toutes les caractéristiques d’un chant comme l’ont montré Holy et Gui dans un article paru dans Plos Biology il y a 4 ans  (pour entendre à quoi ressemble le chant de la souris mâle en rut, cliquez ici) . La souris est donc un modèle d’autant plus idéal pour étudier l’impact d’une mutation de FOXP2 qu’elle est en réalité, elle aussi, un mammifère chantant.

Dans un papier publié dans Cell aujourd’hui, l’équipe de Paabo présente ses résultats, et montre en particulier que les souris portant une forme humaine de FOXP2 sont d’abord saines (contrairement aux souris dont le gène a été purement inactivé), puis que les seules modifications phénotypiques constatées sur ces souris sont bel et bien au niveau du cerveau . Ainsi, les neurones dans les ganglions de la base de ces souris génétiquement modifiées ont des dendrites plus longs, et une plasticité synaptique accrue.  Le plus fascinant est qu’en conséquence, ces souris génétiquement modifiées ont des vocalisations différentes des autres souris. Ces souris pourraient donc être une première étape dans l’étude de l’évolution du langage, sur un modèle animal…

Une vidéo en anglais résumant  ces travaux est disponible sur le site de Cell :

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Références :

A Humanized Version of Foxp2 Affects Cortico-Basal Ganglia Circuits in Mice, Enard et al., Cell, Volume 137, Issue 5, 961-971, 29 May 2009

Ultrasonic Songs of Male Mice, Holy and Guo, PLoS Biol 3(12): e386. doi:10.1371/journal.pbio.0030386

J'ai déjà eu l'occasion de l'écrire ailleurs: je reconnais volontiers l'utilité et le caractère scientifique de l'expérimentation animale, mais je ne suis pas un fan absolu. Regardez l'illustration ci-dessous, tirée d'un article de 1976 sur lequel je suis tombé par hasard. Il s'agit d'un [...]

Nous allons aborder un sujet peu ragoûtant: la plastination, ou imprégnation polymérique. C’est une méthode de conservation des tissus biologiques inventée en 1977 par l’anatomiste Gunther Von Hagens. Elle consiste à remplacer tous les liquides organiques par de la silicone. Cette méthode se déroule en quatre étapes : 1) Embaumement et dissection anatomique Il est d’abord [...]

On se trouve justement à Arcachon, sur la côté Atlantique, où on a garé la Sciencemobile de Xenius depuis quelques jours pour préparer les émissions du mois de juillet. Et voilà que la préfecture décide (hier) d’interdire la consommation des huîtres du bassin (à l’exception de celle placée sur le banc d’Arguin, un peu plus au large), invoquant la possible présence d’une toxine.

“Les tests biologiques (…) se sont révélés positifs” et “la consommation des coquillages non conformes peut entraîner des désagréments gastriques dans la majeure partie des cas, mais également des désagréments plus graves chez les personnes fragilisées.”

Le symptôme le plus grave de cette toxine, pour l’instant, ce sont les ostréiculteurs qui le subissent. Depuis 2005, ils souffrent des interdictions à répétition de la consommation et de la vente de leurs huîtres. Pour eux, la toxine prolonge la crise.

Ces derniers jours, je me suis fait plaisir et j’ai mangé des douzaines et des douzaines d’huîtres, ici, à Arcachon. J’ai rempli, bien volontiers et sans le savoir, ma mission de présentateur et “cobaye” d’une émission scientifique. Et… je n’ai rien remarqué d’anormal. Digestion optimale, pas de température, rien que du plaisir. Les huîtres étaient simplement délicieuses. Et si vous me voyez à l’antenne sur Arte dans les prochaines semaines, c’est que leur consommation n’a pas eu de conséquences graves sur moi.

Je viens de tomber sur une enquête réalisée au Maroc, montrant que “58 % des Marocains partagent leur désir sexuel avec leur partenaire”. Qu’en est-il des 42 % restants ? Avec qui s’y adonnent-ils ? Autre donnée : “78 % des interviewés estiment que le sexe est une composante essentielle de leur relation”. Les 22 % restants peuvent-ils pour autant s’en passer ?

Voilà quelques questions auxquelles nous voulons répondre dans Xenius, dans les prochaines semaines sur Arte.

On vous avait en effet promis une suite, après notre émission sur le désir et l’attirance sexuelle, alors on a commencé notre enquête sur le pouvoir du désir. Plus exactement : sur la chance (ou le danger) qu’il représente dans une relation. Faut-il y résister pour sauvegarder le couple ? Ou plutôt lui laisser libre cours pour éviter les frustrations destructrices ?

Le numéro 10 du magazine de vulgarisation étudiante et apéritive Plume! vient de paraître, sur le thème de la culture et médiation scientifiques. On peut y trouver un article par ma pomme, que je vous invite à lire ici-même. L'article s'appuie sur ce que je connais le mieux (les blogs de sciences dures et de la nature qui font la part belle à la médiation scientifique) mais je promets d'aborder les blogs de SHS dans le prochain billet.

Le chercheur-blogueur ne court pas (encore) les rues, et encore moins le chercheur dont le blog mêle recherche en train de se faire, communication vers le grand public et réflexion sur l'activité scientifique… bref, un blog de science. Néanmoins, une longue fréquentation des blogs de science nous fait sentir, derrière la face virtuelle du blog, l'émergence d'un nouvel être hybride. C'est le portrait de ce chercheur-blogueur que nous allons tenter ici, en risquant quelques généralités que l'on n'espère pas trop vaines.

Le chercheur sans trompe l'œil

Quand il blogue, le chercheur échappe aux mythes de la science livresque et froide pour se risquer à livrer en public la science en train de se faire, que Bruno Latour nomme la science chaude. Plutôt que de cacher les coulisses, les enjeux et les controverses de la recherche, il parle alors à la première personne. Exercice difficile pour des chercheurs habitués à gérer un contexte de production et des forces contingentes en privé avant de tout camoufler, dans les arènes publiques, du voile pudique de l'universel. Pourtant, Bruno Latour offre plusieurs raisons d'espérer. Pour lui, l'idéologie scientifique qui cache les coulisses et offre au public un déroulement théorique sans personnage ni histoire (…) n'est pas celle des savants, mais plutôt celle que les philosophes veulent leur imposer^[1]. Montrer la science chaude est donc plus conforme à leur épistémologie naturelle mais aussi plus motivant pour eux : pour les scientifiques une telle entreprise apparaît bien plus vivante, bien plus intéressante, bien plus proche de leur métier et de leur génie particulier que l'empoisonnante et répétitive corvée qui consiste à frapper le pauvre dêmos indiscipliné avec le gros bâton des "lois impersonnelles".^[2]

En effet, le chercheur s'intéresse précisément à ce qui n'est pas encore un fait ; la source de son intérêt, de sa passion, c'est le tri entre ce qui sera jugé scientifiquement valable et ce qui ne le sera pas^[3]. Alors, pourquoi vouloir sans arrêt intéresser le public aux faits, alors que pas un seul scientifique ne s'y intéresse ? Le chercheur-blogueur se met à nu et sans fard, il peut partager plus intelligemment ce qui rend la science et son contenu si riches et si intéressants.

Le chercheur comme guide

Historiquement, l'auteur fut d'abord celui qui "varie" sur les textes précédents au Moyen Âge, puis le créateur de contenu original avec l'avènement du droit d'auteur au XVIIIe siècle, et enfin l’auteur du blog qui tient parfois davantage du commentateur ou compilateur. Les blogs de science n'échappent pas à cette règle et le chercheur-blogueur tend à devenir un guide, dont l'autorité intellectuelle n'est plus liée à sa connaissance brute mais à son réseau social et à sa capacité à naviguer entre les savoirs et les mettre en perspective. C'est ainsi que sur le Bactérioblog, on trouvait en février 2008 un billet sur le tabagisme passif et le risque d'infarctus. Or son auteur est doctorant en bactériologie et rien ne le rapproche a priori de la tabacologie, si ce n'est sa capacité à s'orienter dans la littérature spécialisée et à rapprocher des faits pour en tirer des conclusions relativement solides. En écrivant ce billet, il s'engageait dans la controverse sur la diminution des infarctus du myocarde un mois après l'interdiction de fumer dans les lieux de convivialité et s'érigeait comme un guide sérieux sur le sujet.

Le chercheur comme raconteur d'histoire

Le chercheur qui vulgarise peut adopter deux postures différentes, rarement plus. Ou bien il est professoral, et va s'ériger en redresseur de torts, ou bien il se fait conteur et va se mettre au service des histoires de science pullulant dans sa discipline, son institut ou son laboratoire. Cette seconde figure est de plus en plus prisée par ces documentaires scientifiques qui se débarrassent des éléments de contexte (titres, affiliation institutionnelle et domaine de recherche) pour mettre en scène une parole et une voix (voir par exemple le film "1+1, une histoire naturelle du sexe" de Pierre Morize), mais aussi par des émissions de radio comme "Savanturiers" ou "Kriss Crumble" sur France inter.

Les blogs n'échappent pas à la règle et certains internautes vont favoriser les blogs redresseurs de torts pour affûter leur lame critique et argumentative tandis que d'autres vont préférer un raconteur d'histoire, qui sait mettre en scène son travail et ses savoirs pour donner du plaisir à ses lecteurs. Il n'en reste pas moins que le blog offre un espace de liberté à ces chercheurs-conteurs d'une nouvelle ère, et que le public des internautes sait les accueillir et les encourager^[4].

Le chercheur comme discutant

La pratique de la "disputatio" est une des plus anciennes traditions de la scolastique mais la prédominance de l'écrit scientifique comme forme de communication a fait passer au second plan les qualités argumentatives et d'engagement des chercheurs. En particulier, souligne Marie-Claude Roland, depuis que le discours scientifique s'est accommodé d'un "prêt-à-écrire" qui a peu à peu fourni aux chercheurs un ersatz, sous forme de "prêt-à-penser", les privant du goût d'argumenter, de débattre et de s'engager dans des controverses. Résultat : on se retrouve souvent, lors de la Fête de la science ou des bars des sciences, avec des chercheurs qui sont à l'aise dans le monologue mais butent dès qu'il s'agit d'engager la conversation et de communiquer (au sens premier du terme) avec le public. Le blog, parce qu'il accueille les commentaires des lecteurs et favorise l'échange à plusieurs voix, permet de retrouver esprit critique, capacité à formuler et manier des concepts, à défendre ses idées et à se relier à la société qui sont en effet très difficiles à acquérir et à développer dans l'environnement de recherche actuel. Songeons d'ailleurs que les blogs à succès sont souvent ceux où s'échangent de vrais arguments et où le maître des lieux sait se faire aussi bien attaquant que défenseur, opposant ou avocat du diable.

Le chercheur comme être réflexif

Le chercheur est souvent un être schizophrène. Il publie ses résultats scientifiques dans des revues à comité de lecture et réserve ses réflexions sur l'activité scientifique pour les discussions de la pause café ou la liste de diffusion de son institut. Ces deux sphères sont très peu perméables et hormis quelques publications grand public comme "Nature" ou les éditoriaux des revues, les canaux de publication formels sont rarement des espaces réflexifs. Au contraire, le chercheur-blogueur est encouragé à mêler ces aspects pour ne plus séparer artificiellement ce qui le pousse à chercher et le résultat de ces recherches. Ne serait-ce que parce que son public n'est plus segmenté et que sur Internet, tout le monde peut vous lire.

Réconcilié avec lui-même et avec le grand public, le chercheur-blogueur serait-il l'avenir du chercheur ? Nous le croyons, nous l'espérons, et nous l'encourageons !

 

Auteur : Taupo

Nous avons donc vu la semaine dernière le modèle évolutif, conçu par Richard Prum, qui tente de retracer l’histoire des différentes étapes évolutives menant à l’émergence de plumes adaptées au vol. Ce modèle, si vous n’avez pas la patience de lire mon précédent article (mais c’est très mal!), le voici:

Dans ce modèle, cinq étapes se succèdent et sont récapitulées lors du développement d’une plume chez un oiseau. En effet, chez un poulet par exemple, toutes les plumes sont issues d’une placode puis d’une plume folliculaire qui évoquerait peut être la morphologie des toute premières plumes (les proto-plumes). Les barbes et barbules apparaissent également de manière séquentielles. Enfin, en fonction de la manière dont les barbes croissent, parallèlement ou de manière hélicoïdale, la plume prendra une forme particulière, duveteuse ou penne respectivement.

Tout ceci suggère que chacune de ces structures sont issues d’innovations évolutives successives. En effet, pour qu’une plume puisse se former, il faut nécessairement qu’on obtienne au début un tube. Les barbes des plumes duveteuses ou pennes requièrent donc l’existence préalable d’une structure de type plume folliculaire. de la même manière, le rachis d’une plume penne provient de la fusion des barbes qui croissent de manière hélicoïdale: le rachis nécessite donc l’innovation évolutive des barbes puis celle de la croissance hélicoïdale. Vous voyez ou je veux en venir: chaque étape du modèle n’a pas été postulée au hasard! Chacune équivaut à l’ajout d’une innovation évolutive. Et la grande élégance de ce modèle vient du fait que chaque étape correspond à une prédiction testable!

De nos jours, de simples données développementales ne sont plus satisfaisantes pour étayer un modèle évolutif. Enquêter sur l’évolution des plumes requiert la description des mécanismes moléculaires à l’origine de ces étapes développementales. J’appuie sur l’expression à l’origine parce qu’elle reflète bien la démarche de l’évo-devo: découvrir les protagonistes moléculaires qui contrôlent des étapes du développement revient à découvrir les outils ancestraux qui ont servi à mettre en place les premières esquisses de structures aussi complexes qu’un plume.

C’est chaud à piger, hein? Allez, vous inquiétez pas… c’est juste le début!

Pour comprendre un petit peu la démarche qu’ont entrepris les chercheurs qui voulaient étudier l’histoire évolutive des plumes, il faut d’abord savoir ce que sont exactement les oiseaux. Par exemple, savez vous quels sont les animaux actuels qui sont les plus proches des oiseaux en terme de parenté? Et bien de nombreuses études morphologiques et moléculaires ont permis de déterminer qu’il s’agissait des crocodiles! Crocodiles et oiseaux forment donc un groupe qu’on appelle les archosauriens.

Etonnant, non?

C’est donc en comparant les crocodiles et les oiseaux qu’on peut commencer à accumuler des indices sur l’origine des plumes. Il faut donc chercher une structure cutanée partagée par les crocodiles et les oiseaux qui pourraient avoir conservé des propriétés ancestrales chez l’un ou l’autre groupe d’espèces: ça ne vous dit rien? Et si je compare ça par exemple:

Est-ce que l’écaille conservée chez ces archosaures pourraient être la structure ancestrale qui aurait évolué en plume dans la lignée des oiseaux?

Pour en avoir le cœur net, il faut comparer le développement de ces structures et surtout les gènes impliqués dans leur formation. En effet, c’est en menant une analyse comparative du développement des écailles d’oiseaux et de crocodiles que l’on peut commencer à comprendre quels ont pu être les innovations développementales qui ont permis leur complexification lors de l’histoire évolutive des plumes.

C’est pour la première fois je crois que je vais évoquer sur SSAFT le nom de certains gènes et il faut que je vous prépare psychologiquement à la chose: rappelez-vous les biologistes sont de grands enfants (si vous avez des doutes en voici les confirmations ici et là ).

Il s’avère que chez la plupart des vertébrés, deux gènes interviennent très souvent pour la formation des structures cutanées comme les poils, les écailles et les plumes. Ces deux gènes sont Shh (pour Sonic Hedgehog, oui oui, le personnage de SEGA) et Bmp2 (pour Bone Morphogenetic Protein 2… bon ben ça arrive que les biologistes soient sérieux c’est tout!). Il a fallu donc déterminer comment agissent ces gènes lors de la formation des écailles des archosaures.

Vous en avez peut être déjà entendu parlé, mais par prudence, je réexplique: bien que toutes les cellules d’un organisme partage les même gènes, elles sont différentes les unes des autres parce qu’elles n’activent pas leurs gènes de la même manière. Ainsi, au sein d’un groupe de cellules identiques, on peut obtenir une très grande variété de cellules finales avec des programmes d’activation de gènes différents. En génétique, quand un gène est activé on dit qu’il s’exprime. L’expression d’un gène peut être suivie à l’échelle d’une cellule, d’un organe voire même d’un organisme entier à l’aide d’une technique qu’on appelle l’hybridation in situ et qui permet de colorer (le plus souvent en bleu) des cellules exprimant un gène spécifique.

Etudions donc, si vous le voulez bien, l’expression des gènes Shh et Bmp2 lors de la formation des écailles d’oiseaux (poulet et canard) et de crocodiles, mais aussi lors de la formation des placodes des plumes de ces volatiles:

En ce qui concerne les écailles de tous ces archosaures, l’expression de ces deux gènes est presque identique: Shh se retrouve exprimé dans les cellules du bas de l’écaille en formation tandis que Bmp2 s’exprime dans le haut de l’écaille. C’est d’ailleurs ce qui est schématisé à droite avec les rectangles où le côté haut est bleu (Bmp2) et le côté bas est rouge (Shh). Ces deux expressions sont même assez similaires à l’expression de Shh et Bmp2 dans la plume au stade placode chez le poulet et le canard. Que suggèrent donc ces résultats?

Et bien il est probable que Shh et Bmp2 étaient employés de la même manière dans les écailles du dernier ancêtre commun des oiseaux et des crocodiles, et que cette manière de s’exprimer a été maintenue dans le stade placode lors de la formation des plumes.

Ces première données moléculaires nous confirment donc que les plumes proviennent probablement d’écailles chez un ancêtre (la morphologie de ces écailles n’ayant que peu changé chez les crocodiles). La première étape de l’histoire évolutive des plumes est récapitulée par l’étape développementale du stade placode.

Continuons notre inspection: comment s’expriment nos nouveaux gènes préférés dans les étapes suivantes de la formation des plumes?

Expression des gènes Shh et Bmp2 lors de la morphogenèse de plumes duveteuses (D-E) et pennes (F-H)

 

Les images A et B nous montrent que Shh (A) et Bmp2 (B) sont exprimés dans un territoire diffus chevauchant au stade plume folliculaire. Tiens, tiens, c’est différent de ce qui se passait au stade placode précédent où les territoires d’expression étaient bien distincts. Et puis l’image C nous montrent que cette expression (ici celle de Shh) change au fur et à mesure que la plume mature: on voit apparaitre des stries. C’est curieux parce que des stries, c’est ce qui pourrait préfigurer l’émergence de barbes! Si c’est le cas, on devrait voir une différence de ces stries pour des plumes duveteuses et des plumes pennes: des stries bien parallèles pour une plume duveteuse (D) et en spirale pour des plumes pennes avec un côté ou les stries se rejoignent (F) et une arrête sans stries de l’autre côté (G). Et ben voilà, bingo: on a deux gènes qui peuvent nous permettre d’observer la préfiguration des barbes au cours de la formation des plumes.

Mais pour en être certain, Matthew Harris, John Fallon et Richard Prum ont voulu soumettre cette hypothèse à un test : est-ce que l’expression de ces deux gènes peut expliquer la variété de plumes qui parcourent le corps des jeunes poussins à la naissance. En effet, le duvet des poussins est souvent très divers avec des plumes bifurquées, trifurquées, fusionnées, ou même complètement séparées de la peau du poussin. Les auteurs ont donc étudié attentivement l’expression du gène Shh sur de très nombreux follicules et ont obtenu ces images saisissantes (gardez en tête que l’expression de Shh marque la limite des barbes et que celles-ci paraissent donc blanches à l’image):

 

L’expression de Shh et Bmp2 préfigure les variations

morphologiques des plumes du duvet de poussin

 

Chaque petites anomalies dans la régularité des stries explique une morphologie particulière de plumes: l’image C par exemple montre une bifurcation qui laisse apparaitre une barbe non rattachée à la base du follicule et le résultat en H montre une mini plume qui se détache du reste du duvet…

 

Ce qui est quand même très curieux, c’est que ce soit les même deux gènes, Shh et Bmp2, qui sont impliqués dans ces différentes étapes du développement de la plume. En tout cas, un petit schéma s’impose pour résumer tout ça:

 

L’emploi répété de la combinaison de gènes Shh et Bmp2 n’est finalement pas si curieuse que ça. En effet, ces deux gènes constituent ce qu’on appelle un module génétique, une relation entre deux gènes conservée au cours de l’évolution mais pouvant être employée pour générer des modifications morphologiques significatives.

En l’occurrence, les chercheurs ayant étudié l’expression des gènes Shh et Bmp2 lors de la morphogenèse des plumes pensent que ce module génétique a été utilisé plusieurs fois au cours de leur évolution et corroborent le modèle de Richard Prum jusqu’à l’étape IIIa.

Au départ, l’ancêtre des archosaures employait ce module lors de la formation d’écailles. Des plumes tubulaires primitives ont évolué à partir de ces écailles par le recrutement du module génétique Shh-Bmp2 dans un domaine chevauchant d’un côté de l’écaille. L’étape suivante implique un nouveau recrutement de ce module pour définir des domaines d’expression longitudinaux qui strient la plume folliculaire: résultat, on obtient la toute première plume à barbes, une plume duveteuse. Enfin, une variation du module entrainant des stries non plus longitudinales mais hélicoïdales permet l’émergence d’une plume penne possédant un axe, le rachis.

Bien entendu, avec de nombreuses expériences dont je vous passerai la description, les auteurs ont montré que Shh et Bmp2 étaient essentiels à chacune de ces étapes et que la perturbation de leur activité entrainait une perturbation spécifique de la morphologie de la plume selon l’étape développementale.

Ce qui manquait au tableau, c’était le type de relation qu’entretiennent ces gènes au sein du module. Encore une fois, un modèle a été conçu avant d’être testé empiriquement. Bon autant vous prévenir tout de suite, ce modèle est à peine compréhensible. Le postulat de départ est le suivant: pour créer des stries d’expression, il est possible d’employer un simple module impliquant deux gènes dont un jouerait le rôle d’activateur (Shh qui promouvrait sa propre expression et l’expression de son inhibiteur) et l’autre le rôle d’inhibiteur (Bmp2 qui cherche à diminuer l’expression de Shh). En réalisant des simulations à partir de différentes conditions de départ, voici les résultats obtenus:

Le modèle inhibiteur-activateur est suffisant pour expliquer

l’émergence des stries d’expression et donc de la formation de barbes

Sachant que Shh et Bmp2 portent bien ces fonctions, ce modèle a donc été confirmé et renforce le modèle évolutif des plumes employant à plusieurs reprises ce module génétique. Un dernier obstacle restait à franchir: celui expliquant les stries hélicoïdales (images I et J ) qui permettent la formation de plumes pennes. Les auteurs ont estimé qu’un troisième protagoniste était nécessaire pour expliquer ce type d’expression, favorisant d’un côté les bifurcations (I)  et de l’autre l’arrêt des stries (J).

Il s’avère que quelques mois après avoir publiés leur modèles, un groupe de chercheurs trouvaient de manière totalement indépendante ce troisième protagoniste, le gène Wnt3a.

Bref, ça y’est j’ai perdu les 90% d’entre vous à partir de maintenant… C’est pas grave je compte vous récupérer la semaine prochaine! Comment? Et bien tout simplement en vous montrant comment les données paléontologiques corroborent soutes ces données développementales et moléculaires…

C’est bien ça: la semaine prochaine, c’est Jurassic-à-plumes Park!

Références :

Harris, M. P., J. F. Fallon, et al. (2002). “Shh-Bmp2 signaling module and the evolutionary origin and diversification of feathers.” J Exp Zool 294(2): 160-76.

Harris, M. P., S. Williamson, et al. (2005). “Molecular evidence for an activator-inhibitor mechanism in development of embryonic feather branching.” Proc Natl Acad Sci U S A 102(33): 11734-9.

Prum, R. O. (1999). “Development and evolutionary origin of feathers.” J Exp Zool 285(4): 291-306.

Prum, R. O. (2005). “Evolution of the morphological innovations of feathers.” J Exp Zoolog B Mol Dev Evol 304(6): 570-9.

Prum, R. O. and A. H. Brush (2002). “The evolutionary origin and diversification of feathers.” Q Rev Biol 77(3): 261-95.

Prum, R. O. and J. Dyck (2003). “A hierarchical model of plumage: morphology, development, and evolution.” J Exp Zoolog B Mol Dev Evol 298(1): 73-90.

Yue, Z., T.-X. Jiang, et al. (2006). “Wnt3a gradient converts radial to bilateral feather symmetry via topological arrangement of epithelia.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103(4): 951-955.

(Billet original publié sur le blog SSAFT)

Je cède à la facilité pour rapporter et commenter ces propos d’Eric Besson à propos de Claude Allègre :

Je trouve la polémique, les attaques sur lui inacceptables et grotesques. Un certain nombre de ceux qui lui donnent des leçons de science, je me demande du haut de quelle titre et de quelle expertise ils parlent

De l’Académie des Sciences ?

Lorsque vous demandez aux étrangers quels sont les 100 ou 150 plus grands scientifiques aujourd’hui, spontanément viendra le nom de Claude Allègre

Mouhahahahahahahahaha
Pardon, pardon, je me remets. Cette phrase est totalement ridicule.

Déjà, on reconnaît deux pathologies caractéristiques de notre pouvoir exécutif aujourd’hui :

• la croyance irrationnelle en sa propre grandeur. Ces gens planent complètement sur leur influence et leur “rayonnement”
• l’obsession de l’évaluation et du classement international. Quelle drôle d’idée de vouloir “classer” les scientifiques, quel ridicule. Sur quelle métrique comparera-t-on Claude Allègre et Shinya Yamanaka ?

Mais imaginons, pour la beauté de l’argument, que nous nous livrions à cet exercice de classement de Shanghai des scientifiques. Allègre a obtenu le prix Crafoord en 1986, il avait donc déjà sa carrière plus ou moins derrière lui il y a 23 ans. Allègre est un politique depuis quasiment 20 ans, même s’il a probablement continué à publier du fait de son “poids” politique justement. Selon tous les critères qu’on puisse imaginer, Allègre est manifestement ce qu’on appelle un mandarin. Peut-être n’était-ce pas le cas il y a 20 ans, mais aujourd’hui, aucun doute, Allègre ne fait pas partie des 150 plus grands scientifiques actuels, de la même façon que Jacques Chirac, Lionel Jospin ou Edouard Balladur ne font plus partie des hommes politiques français d’influence.

Et quand bien même il en ferait partie, Besson devrait apprendre qu’en science c’est le message qui compte, pas le messager. Si un prix Nobel dit une énorme bêtise, cela ne légitime pas la bêtise, cela décrédibilise le prix Nobel en question. C’est un peu le contraire de la politique en fait.

J’ai lu ce matin qu’il serait le négationnisme du climat, le Faurisson du climat. Qu’est-ce que ça veut dire ? Vous n’avez plus le droit de proférer votre propre vérité sous peine d’être assimilé à la collaboration, au négationnisme, etc… C’est insupportable.

Apparemment, ces mots sortent de la bouche de Jancovici dans cet article du Figaro. Point Godwin pour Jancovici ; tout le monde s’accorde à dire que le réchauffement climatique risque de déboucher sur des catastrophes humanitaires, il y aura malheureusement des morts climatiques, je comprends l’énervement des uns et des autres face au “vous sortez en short ?” du mandarin Allègre, mais il vaudrait mieux essayer de rester mesuré, sous peine de donner des billes justement aux gens comme Besson et Allègre.

Besson parle ensuite de la vérité de Claude Allègre (promotion du pamphlet “Ma vérité sur la planète” ?), mais encore une fois, lorsqu’il s’agit de sciences, il n’y a pas la vérité des uns et des autres, il y a une vérité, souvent complexe, qu’on doit découvrir avec la méthode scientifique. Allègre a beau déblatérer et nous livrer “sa” vérité, il n’a à ma connaissance rien démontré de sérieux contredisant la thèse dominante sur le réchauffement climatique. Son poids scientifique dans ce domaine est donc nul, même s’il parle fort dans les media. La science n’est pas la politique, la science n’est pas une opinion, toutes les opinions scientifiques ne se valent pas. Sinon, on finit par justifier l’enseignement du créationnisme au nom de la diversité d’opinion.

Allègre est selon moi quelqu’un qui a de très grandes qualités, (…) c’est intellectuellement l’un de nos plus brillants cerveaux.

Et ben… cela fait peur sur le niveau scientifique des politiques et de leurs conseillers. En France, on a Claude Allègre, aux US, ils ont Steven Chu.

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Tout le monde (du moins je l’espère) se pose des questions dans la vie. En ce qui me concerne, il en est une qui me taraude les méninges depuis le début de ma carrière estudiantine. Comme tout bon futur biologiste qui se respecte, je suis une loque en immunologie et ai très peu d’affinités pour tout ce qui touche au domaine médical. De plus, les idées anthropocentristes me répugnent et provoquent chez moi une tendance à vouloir remettre en question toutes les disciplines qui s’en rapprochent (médecine y compris). Je me suis donc depuis quelques temps interrogé sur les maladies. La vision imposée par le monde médical est très négative, selon le dictionnaire Vulgaris-médical une maladie est « une altération de l’état de santé, un état morbide dont on connait généralement la cause ». Grossièrement c’est donc quelque chose de mal qu’il faut éradiquer, moyennant une grosse vingtaine d’euros et un passage par la case pharmacie. Alors je me suis demandé s’il n’existait pas des maladies bénignes, sans dangers pour la santé, et qui auraient des effets un peu drôles, voir même avantageux. J’en ai rapidement trouvé quelques unes, par exemple la colonisation de notre système digestif par une flore bactérienne sans laquelle nous serions incapables de digérer normalement (évidement la médecine ne considère pas ça comme une maladie car les bactéries symbiotiques ne sont pas pathogènes, n’empêche que ce sont quand même des bactéries), ou encore l’exemple célèbre de la drépanocytose (anémie falciforme) qui présente un avantage dans la résistance au paludisme. Tout ceci est certes très intéressant mais ce n’est pas funky. Moi, ce que je cherchais, c’était une maladie sympa, gênante mais drôle, un truc qui rende le bout des doigts fluorescent comme E.T ou qui modifie temporairement la vision des couleurs par exemple. Eh bien aujourd’hui, j’ai découvert l’Argyrisme, ou maladie du grand Schtroumf. Voyez plutôt :

 

 

Annonçons clairement la couleur (haha) : C’est impressionnant mais vrai, pas de trucage. Heureusement, cette maladie n’est pas dangereuse, il y a probablement quelques désagréments mais globalement rien de mortel ou d’handicapant cité dans la littérature. La coloration de la peau en bleu (ou gris selon les cas) en est le symptôme le plus grave, d’ailleurs, Grand-Schtroumf a l’air de plutôt bien se porter.

 

 

Plus sérieusement, cette pigmentation inhabituelle est provoquée par le dépôt de granules d’argent dans la peau ou d’autres organes. Le phénomène survient lorsque les personnes sont exposées de façon très prolongée (plusieurs mois) à de fortes quantités d’argent ou de produits dérivés. Les particules métalliques ingérées ou respirées entrent dans le système sanguin où elles se lient avec des protéines du plasma (en particulier l’albumine). Elles se promènent ainsi à travers le corps et viennent ainsi se fixer où bon leur semble avec une préférence pour la peau, le foie, la rate et les glandes surrénales (il paraîtrait même qu’elles pourraient se fixer dans les tissus nerveux).

 

Deux coupes histologiques tirées d’un biopsie d’épiderme chez un
patient atteint d’Argyrisme (images: Dermatology online journal)

 

Chez certains la coloration peut même atteindre les yeux, paradoxalement c’est tout de suite moins glamour (image: www.doh.state.fl.us)

 

Par le passé des cas d’Argyrisme ont notamment été recensés chez des ouvriers travaillant dans des usines produisant des dérivés argentiques (nitrate d’argent ou oxydes d’argent utilisés en photographie). Mais, si son nom n’a été cité pour la première fois qu’en 1840 par un certain Fuchs, la maladie est connue depuis le VIIIème siècle. En effet, au Moyen-âge et encore longtemps après (il semble même que ça revienne à la mode aujourd’hui), on se soignait comme on pouvait des maux de tous les jours. Aussi, il existait de nombreux remèdes un peu fantaisistes, des recettes de Grand-mère pour guérir tout et n’importe quoi. Parmi la liste des élixirs miracles des siècles passés, on retrouve l’argent sous de nombreuses formes : métallique pour réaliser des plombages dentaires, nitrate d’argent pour guérir l’épilepsie, feuilles d’argent pour prévenir des infections, gouttes d’arsphénamine d’argent pour lutter contre la syphilis… miraculeux je vous dis. Problème : l’ingestion répétée, ou simplement le contact prolongé avec une grande quantité d’argent peut provoquer des maladies graves (ulcères à l’estomac notamment) ou moins dangereuses (comme l’Argyrisme). Le produit a donc été abandonné par les médecins au profit de médicaments à l’efficacité un peu plus rigoureusement prouvée (émergence des antibiotiques).

 

Mais c’était sans compter sur la résistance de la médecine empirique ! Les Grand-mères se sont organisées dans l’ombre et ont profité de la manne Internet pour monter une vaste opération de trafic de leur « nouvelle médecine naturelle » : l’Argent Colloïdal. Encore mieux que de simplement dealer sa dope, le gang des Mamies vous explique même comment en produire chez vous, à la maison, pénard dans vos charentaises, le chat posé sur les genoux tout en matant le JT sur France 3 Régions (vous imaginez bien que je me refuse à faire de la pub pour ce genre de pratiques, je m’abstiendrai donc de toute explication sur le procédé). Toujours est-il que certains ont adopté la technique et se vantent d’éloigner le médecin sans manger leur pomme quotidienne (pour reprendre l’expression anglaise). Petite ombre au tableau, les personnes suivant ce « traitement » depuis des années ont ingéré (ou appliqué sur leur peau tout dépend) des quantités non négligeables de dérivés argentiques. En conséquence, certaines d’entre elles ont développé un Argyrisme irréversible (eh oui, non seulement on a l’air bête, mais en plus c’est pour toute la vie, un genre de tatouage intégral ridicule). Nous sommes donc en face d’une maladie fort stupide et plutôt funky, une sorte de punition divine pour ceux qui ont voulu jouer au docteur sans aller à la fac avant.

 

Références :

Systemic argyria associated with ingestion of colloidal silver. Akhil Wadhera MD and Max Fung MD. Dermatology Online Journal.

L’Argyrisme sur wikipedia (en anglais)