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L’indolence poussée à son paroxysme : quand les parasites manipulateurs laissent les autres manipuler

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Le soleil se lève tranquillement sur la vallée. Les premiers rayons viennent caresser les herbes pâles, croulant encore, dans une position de sommeil, sous le poids de minuscules diamants de rosée. La vie sort de sa torpeur dans le monde du peuple de l’herbe. Insouciante à l’ambiance si particulière de ce début de journée, une fourmi prend la route. Chaque ouvrière de la colonie connaît parfaitement son rôle, entre le soin des jeunes, la défense du nid, l’aspect maçonnerie ou la quête de nourriture. Notre compère fonce sans se retourner pour accomplir sa tâche à elle : escalader glorieusement un brin d’herbe, se munir d’une patience de fer et attendre son destin… se faire brouter. 
La vie suit son cours normal chez le peuple de l’herbe, inconscient du drame qui se prépare (par ici pour plus de photos du talentueux Andrey Pavlov)
Maintenant que j’ai votre attention, revenons à la réalité impitoyable de ce qu’est réellement la vie. La pauvre fourmi ne survivra pas, désolée, mais elle va permettre à une myriade d’autres bestioles de se reproduire. Des êtres craints par tous, y compris des humains : les parasites. En particulier, notre jeune hyménoptère abrite en son corps des trématodes du gentil nom de Dicrocoelium dendriticum. En moins charmant, on parle aussi de la petite douve du foie. Ce parasite se reproduit exclusivement dans la bedaine des herbivores, mais son cycle passe invariablement par des fourmis. Et comme celles-ci n’ont pas naturellement tendance à aller spontanément se faire brouter, les parasites ont développé la capacité à modifier le comportement de leur hôte, poussant ce dernier à adopter des attitudes carrément suicidaires. Leurs techniques perfides ont valu à ces parasites le doux surnom de manipulateurs.
Petit résumé du cycle de Dicrocoelium dendriticum
Bon, tout ça on connaît bien, d’autant que j’y ai déjà consacré tout un article. Mais il y a un petit détail dont j’ai omis de vous parler. Les parasites manipulateurs ont partout dans le monde maitrisé l’art de faire faire à leur hôte ce dont ils ont eux-mêmes besoin (aller à tel endroit, se rapprocher de tel animal, etc.). Mais certains vont plus loin : ils font faire faire ! Plutôt que de faire faire soi-même, ils laissent faire les autres. Vous me suivez ?
Revenons à notre fourmi. Goulue comme elle est, elle a par le passé commis l’erreur bientôt fatale de consommer des trématodes, délicieusement enfouis dans de la bave d’escargot (encore un hôte intermédiaire du parasite). Une fois les bestioles avalées, un des individus migre dans le cerveau, où il pourra mettre en place son plan machiavélique de manipulation. Et les autres individus ? Rien. Ils laissent faire le leader. Pourquoi se fatiguer alors qu’un seul parasite suffit à prendre les commandes ? Pis encore, le fayot qui s’est précipité dans le cerveau ne survivra pas. Autrement dit, seuls les individus qui n’ont pas tenté de manipuler vont s’en sortir… Dans ce cas, fort à parier qu’on ait affaire à de la sélection de parentèle : les parasites sont probablement des clones, partageant le même matériel génétique, dont un se sacrifie pour les autres de la même manière que les fourmis, ironie du sort, se sacrifient aussi pour leur colonie. 
Changeons de cap sans transition pour une petite balade au bord de la mer. C’est marée basse. Le tableau semble idyllique. Sous un ciel d’un bleu éclatant et au son lointain de la houle, quelques oiseaux marins se baladent sur la plage, complètement indifférents à notre présence, s’arrêtant de temps en temps pour plonger le bec dans le sable détrempé. Le caractère idyllique est beaucoup moins évident pour quelques bivalves, autrement surnommés palourdes, qui sont en train de se faire déchiqueter par le bec des piafs.
Si les pauvres mollusques n’ont pas réussi à s’enfouir dans le sable, comme ils le font généralement, c’est encore la faute à un parasite, un autre trématode du nom de Curtuteria australis. Sa méthode à lui est un tantinet moins subtile. Pour pousser son hôte palourde à s’exposer à la prédation de son hôte final (les oiseaux, dans lesquels il pourra se reproduire), le trématode s’installe dans le pied du bivalve et se développe d’une telle manière qu’il modifie sa morphologie, le rendant inutilisable. Impossible de s’enterrer dans le sable sans ce précieux outil, les mollusques n’ont plus qu’à attendre de se faire picorer.
 
Pour ceux qui se demandent comment un bivalve peut s’enfouir lui-même dans le sable… et si vous avez un peu de patience !
Mais il y a une autre dimension à cette histoire. Les oiseaux ne sont pas les seuls prédateurs des environs, et quand la marée remonte, c’est aux poissons que les mollusques ont affaire. Ceux-ci viennent lui mâchouiller le pied, la partie qui dépasse de la coquille. Les choses se corsent pour lui, mais de toute façon il est déjà condamné. En revanche, cette deuxième menace n’est pas du goût des parasites qui se trouvent justement dans le pied. Finir dans un poisson, qui n’est pas un hôte approprié, c’est la mort assurée. Certains individus parasites ont, à l’instar de la douve du foie, trouvé la parade. Pourquoi prendre le risque de se faire avaler par de la poiscaille quand on peut attendre tranquillement au chaud dans la coquille du bivalve ? Ils se développent donc sans soucis dans une partie du mollusque où ils n’ont pas d’effet, laissant les plus braves faire le travail pour rendre l’hôte infirme.
Issue fatale pour le bivalve, salvatrice pour le parasite (Source)
Les deux trématodes ne sont pas des exemples isolés et prouvent que quelques parasites sont passés maîtres suprêmes dans une catégorie que beaucoup leur envient : non contents d’arriver à leurs fins en poussant leurs hôtes à faire ce dont ils ont besoin, certains parviennent même à leurs fins… en ne faisant absolument rien. 

Bibliographie :

Carney, W.P. 1969. Behavioral and morphological changes in carpenter ants harboring dicrocoeliid metacercariae. The American Midland Naturalist Journal, 82, 605–611.
Poulin, R., Fredensborg, B. L., Hansen, E., & Leung, T. L. F. 2005. The true cost of host manipulation by parasites. Behavioural Processes, 68(3), 241–244. 
Thomas, F., Poulin, R. 1998. Manipulation of a mollusc by a trophically transmitted parasite: convergent evolution or phylogenetic inheritance? Parasitology, 116, 431–436.
Sophie Labaude
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A la recherche de l’ancêtre des ordinateurs, vieux de plus de 2200 ans

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672px-NAMA_Machine_d'Anticythère_1.jpgVoici plus d’un siècle, en 1900, lors d’une plongée, des pêcheurs d’éponges grecs découvraient une main de bronze près des côtes de l’île d’Anticythère (située environ à mi-chemin entre la Crète et la pointe sud du Pélopponèse). Ils prévenaient alors les autorités, et des fouilles sous-marines menées les années suivantes permettaient de récupérer un trésor archéologique : des statues, de la vaisselle, plus de 200 amphores et bien d’autres objets usuels et oeuvres d’art. Mais l’objet le plus fantastique se présentait sous la forme de 82 morceaux d’un mécanisme que l’on peut considérer comme l’ancêtre d’un ordinateur. La “machine d’Anticythère” a fait depuis l’objet de nombreuses étude, et les progrès technologiques (dont les scanners) ont permis, plus récemment, d’étudier toutes les pièces, y compris celles fusionnées entre elles par la corrosion maritime. Cela a rendu possible une visualisation en 3D de ce qu’était cet objet unique, ou tout au moins des pièces que l’on a pu retrouver 

Fabriqué par les Grecs, transporté par les Romains

Les inscriptions et le style de fabrication ont permis de dater l’objet : il aurait été fabriqué en Grèce, probablement sur l’île de Rhodes, autour de l’an 87 avant notre ère. Le navire romain qui le transportait, lui, devait être une liaison maritime entre l’Asie mineure et Rome. Vers 70 avant notre ère, il aurait alors rencontré son destin sur les récifs parsemant les alentours d’Anticythère, et ses restes se seraient alors décomposés par le fond, ne laissant que quelques fragments…et la précieuse cargaison. Celle-ci, y compris la machine d’Anticythère, est conservée au musée archéologique d’Athènes.

Un boîtier qui calculait les éclipses

La reconstitution du mécanisme a permis d’avoir une idée assez précise de sa forme et de son fonctionnement, comme le détaillait déjà en novembre 2006 un article paru dans la revue Nature. Depuis, d’autres recherches ont encore été effectuées, ainsi que des modélisations en 3D. Alors, comment fonctionnait-il ? Il devait être contenu dans une boîte en bois, de 34 cm x 18 cm x 9 cm. A l’intérieur, de nombreux engrenages, très précisément ciselés et ajustés. En comparant les engrenages aux données astronomiques connues dans l’antiquité, les chercheurs ont pu définir que cette machine permettait d’indiquer la position du soleil et de la lune, les phases de la lune, et même les éclipses…voire peut-être aussi la position des autres planètes connues à l’époque (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne). La reconstitution de l’engin montre, côté face, un cadran gradué des 365 jours de l’année solaire, selon le calendrier égyptien de l’époque. A l’intérieur de ce cercle, un autre cercle, gradué avec les signes du zodiaque. Une aiguille se positionnait devant le jour, marquant la position du soleil, alors qu’une autre aiguille, plus petite, marquait la position de la lune. Sur cette petite aiguille, le globe lunaire, en rotation, indiquait les phases lunaires. Certains pensent que d’autres aiguilles y représentaient les autres planètes, comme cela est suggéré dans l’inscription figurant sur le boîtier, mais cela n’a pas encore pu être démontré avec certitude. Il a également été suggéré qu’il permettait de déterminer la ville qui hébergerait les jeux olympiques une année donnée… Une manivelle sur le côté du boîtier permettait de faire tourner les aiguilles pour les positionner sur le jour désiré. Côté pile, un cadran montre le cycle de Méton, une correspondance entre les révolutions du soleil et de la lune : en 19 années solaires, on a pratiquement un nombre exact de mois lunaires. Au-dessous de ce cadran, un autre, en spirale, indique les dates des éclipses de soleil et de lune. Un texte, dont on a pu déchiffrer quelques parties, était également gravé sur l’objet. Il s’agirait d’une mode d’emploi, qui a aidé les chercheurs à reconstituer le mécanisme, mais aussi à dater précisément la machine : la forme des lettres et le vocabulaire utilisé sont en effet de précieuses indications pour les historiens et linguistes.  

La quête des morceaux manquants

Malgré tout ce qui a pu être découvert sur la machine d’Anticythère, il reste probablement des morceaux au fond de la Méditerrannée. Il y a aussi, très probablement, d’autres trésors archéologiques, ce qui a poussé le ministère de la Culture grec, en collaboration avec l’institut océanographique de Woods Hole, à organiser un “retour à Anticythère” : une campagne de fouilles sous-marines, Depuis la découverte de l’épave, une seule campagne d’exploration des lieux avait été autorisée. C’était en 1976, et la mission avait été menée par le commandant Cousteau. Depuis, rien n’avait été entrepris. Aujourd’hui, c’est avec toutes les ressources de la technologie moderne que la campagne de fouilles a été lancée. Il va falloir faire vite, le créneau ne sera que d’un mois. Après, la météo rendrait difficile la poursuite des travaux. L’outillage est impressionnant, à commencer par des robots sous-marins qui vont cartographier et photographier le site, mais aussi un scaphandre de plongée digne d’un film de science-fiction, qui permettra à un plongeur de rester sous l’eau pendant des heures, et de descendre jusqu’à une profondeur de 300 mètres. Dans la ligne de mire des archéologues sous-marins, des objets repérés au sonar et qui pourraient être des statues colossales. Ils espèrent retrouver la tête d’une statue d’Héraclès, haute de plus de deux mètres et ramenée lors des premières fouilles. Pour pouvoir emporter les probables statues et morceaux de statues se trouvant au fond de l’eau, un navire spécial de la marine grecque, équipé d’une grue capable de soulever des charges de cinq tonnes, est également de la partie. Il semble également qu’une autre épave se trouve à proximité, qui pourrait avoir été un compagnon de route du navire précédemment exploré, et qui pourrait également receler des trésors archéologiques. Bien sûr, les chercheurs espèrent également trouver d’autres morceaux de la machine d’Anticythère, ou, qui sait, peut-être un autre exemplaire de celle-ci. L’un des engrenages découverts avec la machine semblait en effet d’une autre facture que les autres, comme l’explique l’International Business Times, ce qui pourrait laisser présager un deuxième modèle… Crédit photo : la machine d’Anticythère telle qu’exposée au musée archéologique d’Athènes (Wikimedia Commons) Continue reading

Une Solution pour la Naissance des Trous Noirs Supermassifs

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L’existence de trous noirs supermassifs de plus de 1 milliard de masses solaires dans un Univers à peine âgé de 1 milliard d’années pose de grandes questions aux astrophysiciens. Comment de tels objets ont-ils pu grossir de la sorte en si peu de temps ? Ces trous noirs supermassifs sont les sources d’énergie qui sont à l’origine des quasars, objets extrêmement lumineux et lointains, connus depuis une cinquantaine d’année.
Vue d’artiste d’un trou noir entouré par un disque d’accrétion.
(NASA/CXC/SAO)
Les quasars les plus lointains que nous connaissons se situent dans une zone de l’espace-temps où l’Univers n’avait que 6% de son âge, soit un peu moins d’un milliard d’années. Les premières étoiles, elles, sont apparues quand l’Univers était âgé environ d’une centaine de millions d’année et les premières galaxies aux alentours de 500 millions d’années.
Ce que l’on pense aujourd’hui, c’est que les trous noirs supermassifs grossissent par fusion successives de trous noirs de masses intermédiaires, de plusieurs centaines de milliers de masse solaire. Mais un trou noir « normal » se forme par l’effondrement d’une étoile qui peut avoir environ une masse de 10 masses solaires, seulement. Les premiers trous noirs sont apparus après l’effondrement d’étoiles de la toute première génération, celles qui sont nées quelques centaines de millions d’années après la singularité initiale, et qui ont dû avoir une durée de vie très courte, probablement moins de 100 millions d’années.
On pense donc raisonnablement qu’il existait de nombreux trous noirs stellaires (de l’ordre de 10 masses solaires) dans l’Univers âgé de 300 à 400 millions d’années.
Mais comment peut-on passer de trous noirs de 10 masses solaires à des énormités de plus de 100000 masses solaires en l’espace de seulement 600 millions d’années ? Cette question est l’une des grandes énigmes actuelles en astrophysique. La question se pose car le grossissement en masse des trous noirs par accrétion de matière est un processus limité : le taux d’accrétion d’un trou noir (la quantité de masse attrapée par seconde) ne peut pas dépasser une certaine limite physique, le taux d’Eddington, qui est lié à la pression de radiation produite par le rayonnement du disque d’accrétion, qui vient s’opposer à la force de gravitation faisant tomber le gaz dans le disque d’accrétion.
Schéma du principe d’accrétion exponentielle par diffusion
au sein d’un amas dense. Le trou noir a un mouvement
erratique et collecte de la matière dans son mouvement.
 (Alexander et al., Science)
Deux astrophysiciens, un israélien et un américain, viennent de proposer une solution possible à cette énigme. Dans un court article paru dans le numéro de Science de vendredi dernier, ils proposent un mécanisme dynamique permettant à un trou noir stellaire d’outrepasser la limite d’Eddington et de grossir très rapidement et très fortement pour atteindre la taille d’une graine de trou noir supermassif, soit 10000 masses solaires en moins de 10 millions d’années.
Leur proposition est la suivante : à l’origine, un trou noir stellaire de 10 masses solaires se trouve emprisonné à l’intérieur d’un amas très dense d’étoiles. De plus, cet amas est traversé par un flux de gaz froid et dense également. Ce type d’amas d’étoiles pourrait être les toutes premières proto-galaxies.
Ce qui se passe est que le disque d’accrétion entourant le trou noir est fortement perturbé par les multiples interactions gravitationnelles entre le trou noir et les étoiles environnantes, très nombreuses. De fait, le trou noir se retrouve comme balloté dans un mouvement erratique parmi les milliers d’étoiles de l’amas. De plus, le flot de gaz froid circulant au milieu de tout ce monde a pour effet de rendre opaque le milieu à proximité immédiate du disque d’accrétion du trou noir. La conséquence de ces effets simultanés est une sorte de disparition de la limite d’Eddington : dans ces conditions particulières, le trou noir se retrouve pouvoir accréter et absorber tout le gaz (et les étoiles sont du gaz) se trouvant sur son chemin avec un taux (la quantité de masse par seconde) sans aucune limite. Ce grossissement est qualifié par les auteurs de supra-exponentiel, c’est dire…
Tal Alexander et Priyamvada Natarajan montrent que dans ces conditions particulières, un trou noir de taille stellaire atteint 10000 masses solaires en moins de 10 millions d’années. Ils indiquent également qu’avec de telles graines de trous noirs  de 10000 masses solaires, le seul effet d’une accrétion revenue dans un régime normal (avec limite d’Eddington) suffirait à obtenir des trous noirs de 1 milliard de masse solaire quelques centaines de millions d’années plus tard, même sans avoir recours à des fusions de graines…
Ils concluent leur article en précisant qu’il n’est même pas nécessaire qu’un tel mécanisme ait lieu systématiquement. Si cela a eu lieu dans seulement 1 à 5% des amas denses d’étoiles de l’Univers très jeune, ce serait suffisant pour expliquer le nombre de quasars que nous voyons aujourd’hui.
Serait-ce le début de la fin d’une énigme ?
Référence : 
Rapid growth of seed black holes in the early universe by supra-exponential accretion
Tal Alexander and Priyamvada Natarajan
Science, vol 345 issue 6202 (12 september 2014)
http://drericsimon.blogspot.com
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Les hormones sexuelles – La pilule

Les hormones sexuelles Présentation :  Chez les garçons : La principale hormone mâle est la testostérone, mais il y en toute une myriade. Elles sont synthétisées surtout par les testicules, qui fabriquent aussi des hormones sexuelles femelles.  Et aussi une petite portion des hormones mâles va être transformée dans le sang en hormones femelles. Chez l’adulte, la […]
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Bien que rampant, le Spinosaurus nouveau porte haut sa crête!

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Dans la course à « j’en-ai-une-plus-grande-que-toi » (une plus grande taille corporelle, s’entend), on a vu dans la catégorie des dinosaures carnivores le T. rex se faire battre par le redoutable Spinosaurus : 13 mètres pour le premier contre 17 mètres pour second selon une estimation de 2005 basée sur un fragment de crâne en provenance du Maroc. [...]
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Hurrah pour l’aluminium !

« Eh bien ! alors, que faire ? reprit Elphiston d’un air embarrassé. – Employer un autre métal que la fonte. – Du cuivre ? dit Morgan. – Non, c’est encore trop lourd ; et j’ai mieux que cela à vous proposer. – Quoi donc ? dit le major. – De l’aluminium, répondit Barbicane. – De l’aluminium ! s’écrièrent les trois […]

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Pourquoi est-il impossible de se sortir d’un trou noir ? (2/2)

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La semaine dernière, je vous ai montré (dans ce billet) comment on pouvait appréhender la notion de trou noir rien qu’en utilisant des concepts de physique de lycée; notamment qu’on pouvait voir un trou noir comme un astre dont la vitesse de libération est supérieure à celle de la lumière. Et pourtant cette façon de […]

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