Nos ancêtres ont commencé à batifoler avec Néandertal voici moins de 60 000 ans

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439px-Homo_neanderthalensis_adult_male_-_head_model_-_Smithsonian_Museum_of_Natural_History_-_2012-05-17.jpgOn savait déjà que les ancêtres des humains modernes et l’Homme de Néandertal avaient eu une descendance commune. Ces premiers occupants de l’Europe ont en effet vu arriver les Homo Sapiens d’Afrique, et ont coexisté avec eux durant quelques milliers d’années. On a aujourd’hui davantage de précisions sur ces “mariages” inter-espèces grâce à une étude menée sous l’égide de l’institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste et publiée hier dans la revue Nature. En utilisant un fémur complet trouvé sur les rives de la rivière Irtych, les chercheurs ont procédé au séquençage du génome d’un homme qui vécut en Sibérie voici 45000 ans. Un homme moderne, donc. “La morphologie de l’os suggère qu’il s’agit d’un des premiers humains modernes, et que c’est un individu apparenté aux populations qui sont les ancêtres directs des gens en vie aujourd’hui”, explique Bence Viola, anthropologue qui a analysé le fémur. “Cet individu est l’un des plus vieux humains modernes trouvés hors du Moyen-Orient et d’Afrique,” précise-t-il. Il vivait également à une période proche de celle à laquelle les ancêtres des Européens actuels et de ceux des habitants d’Asie orientale se sont séparé, et pourrait être le représentant d’une population de premiers migrants en Europe et Asie centrale qui n’a pas aujourd’hui de descendants directs. Comme tous les humains modernes hors d’Afrique, cet homme avait des gènes de Néandertal (la moyenne est d’environ 2% chez nos contemporains). Mais les segments de gènes de Néandertal était “substantiellement plus longs que ceux observés chez les individus d’aujourd’hui, ce qui montre que la migration des gènes des Néandertaliens vers les ancêtres de l’homme étudié s’est produite entre 7 et 13 000 ans avant sa naissance. Comprenez, que l’un (ou l’une) de ses ancêtres avait eu une descendance avec un (ou une) Néandertalien(ne). La fourchette de ce premier rapport fertile se situerait donc entre 52 et 58 000 ans avant notre ère. Que les avocats du respect de la vie privée se rassurent, on n’en est pas encore à cibler le couple mixte Homo Sapiens / Néandertal qui a eu les premiers rapports sexuels, ni à publier leurs photos dans un magazine à scandales, les paparazzi n’avaient pas encore été inventés. Mais ces études nous aident à comprendre la nature des flux migratoires des diverses espèces humaines, ainsi que la manière dont elles vivaient et interagissaient durant la préhistoire.
 
  Crédit photo : un homme de Néandertal. Reconstruction: John Gurche; photograph: Tim Evanson  Continue reading

Les gladiateurs étaient-ils végétariens ?

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800px-Jean-Leon_Gerome_Pollice_Verso.jpg Lorsqu’on pense aux gladiateurs qui combattaient dans les arènes pour distraire les citoyens romains, on pouvait les imaginer festoyer après le combat, et s’empiffrer de steaks bien saignants. Erreur ! Ils étaient quasiment végétariens, si l’on en croit une étude menée par des experts en médecine légale, et publiée cette semaine dans le journal PLOS One. Au premier siècle de notre ère, la ville d’Ephèse, aujourd’hui en Turquie, était l’une des plus grandes métropoles du monde occidental, capitale de la province impériale d’Asie. La ville avait abrité le grand temple d’Artémis, l’une des sept merveilles du monde, dont il ne reste hélas rien, et qui avait d’ailleurs été détruit bien avant la conquête romaine. Quiconque visite les ruines d’Ephèse un jour de pluie sera frappé par le fait que les égoûts romains évacuent toujours l’eau avec une efficacité inégalée, témoin du savoir-faire des ingénieurs impériaux. Ephèse avait bien entendu son cirque et ses jeux, comme toute ville romaine qui se respecte.En 1993, des fouilles archéologiques permettaient même d’y découvrir un cimetière de gladiateurs, daté des deuxième et troisième siècles de notre ère. Diverses inscriptions et objets ont en outre permis de déduire que les gladiateurs étaient enterrés à Ephèse depuis le tout début du premier siècle. Une équipe de médecine légale emmenée par le Dr Fabian Kanz, du département de médecine légale de l’université médicale de Vienne (Autriche), a étudié les os de ces combattants de l’arène, ce qui leur a permis de reconstituer leur régime alimentaire. On savait déjà, grâce à Pline l’Ancien, que les gladiateurs mangeaient des céréales, ce qui leur avait valu le surnom de “hordearii” (mangeurs d’orge). Mais ce que l’on ne savait pas, et que l’étude vient de montrer, c’est l’étendue de leur régime végétarien.

De l’orge et des boissons énergisantes… à base de cendre

En analysant les restes de 53 occupants du cimetière, dont 22 gladiateurs, les médecins ont pu faire “parler” leurs os en utilisant la spectroscopie, les pourcentages d’isotopes de carbone, d’azote et de soufre dans le collagène, ainsi que la proportion de strontium et de calcium dans ces os. Les chercheurs ont ainsi pu déterminer l’alimentation des gladiateurs par rapport au reste de la population. On sait donc désormais que le blé, l’orge et les fèves constituaient la base de leur alimentation, ce qui était aussi le cas pour les habitants “ordinaires” d’Ephèse. Le citoyen moyen devait cependant manger du grain de meilleure qualité que les gladiateurs , et ceux-ci n’avaient donc pas un “régime d’athlètes” particulier. Mais les gladiateurs avaient des besoins différents, du fait de leur activité physique intense. Ils absorbaient donc des “cocktails toniques” composés de cendres , pour se maintenir en forme. “Les cendres de plantes étaient à l’évidence consommées pour fortifier le corps après l’effort physique, et pour permettre aux os de mieux guérir,” explique le Dr Kanz à MedicalDaily. “Cela se passait de manière similaire à ce que nous faisons aujourd’hui : nous prenons du magnésium et du calcium (sous la forme de comprimés effervescents, par exemple) après l’exercice physique.” L’histoire ne dit pas s’ils avaient également des produits dopants…   Crédit image : Pollice Verso, par Jean-Léon Gérôme (1872) via Wikimedia Commons Continue reading

Petite Histoire de la Biologie: Partie 3

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NaturalSelection - point 6

Alors voilà, vous voici dans la 3eme et dernière partie de notre “petite histoire de la biologie”. Si vous avez loupé les 2 premières étapes, je vous encourage à aller lire la biologie d’Aristote à Lamarck et l’évolution au temps de Darwin et du Beagle

Nous voici donc rentré au XXe siècle, Le barbu le plus célèbre de la biologie nous a quitté 20 ans plus tôt (1882), laissant une flopée de fils spirituels! Parlons en de ces fils spirituels, qui sont-ils? On t-ils coupé le cordon ombilical Darwinien ou au contraire marché dans ses pas? Bref, c’est quoi l’évolution au XXe siècle?

Posons directement les pieds dans le plat: La théorie de l’évolution étudiée dans les laboratoires n’est pas la théorie énoncée par l’ami Charles! La théorie de l’évolution actuelle n’a même plus grand chose à voir avec celle de son illustre prophète! La réponse à cela tient en un mot: Génétique! Et oui, le XXe siècle a été marqué certes par 2 guerres mondiales, le premier pas sur la Lune et la réalisation de l’Empire contre attaque, mais aussi par l’explosion de la génétique. Après que Mendel (1822-1884) découvre les lois de l’hérédité à la fin du XIXe siècle, certains des plus brillants cerveaux se mirent en tête de formaliser tout ça avec la sélection naturelle dans un langage un peu plus mathématique. C’est ce qu’on appellera alors la génétique des populations, dont les précurseurs sont Fisher (1890-1962), Haldane (1892-1964) et Wright (1889-1988). Dans le même temps, d’autres prirent les microscopes et allèrent voir plus en détail le “truc” qui se transmet d’un individu à sa descendance. Le gène fut découvert, et avec lui l’ADN et sa structure célèbre en double hélices.

Bref, l’ajout des mathématiques de la génétique des populations et de la génétique mendélienne à la théorie Darwinienne permit l’émergence de ce qui est aujourd’hui appelé la théorie synthétique de l’évolution. Résumer ici en détail ce qu’est la théorie synthétique serait un travail monstrueux, que je ne peux raisonnablement pas assumer … ouais, trop dur! Surtout que beaucoup l’ont fait avant moi, et que de nombreux livres existent (Voir les références tout en bas).  Pour ceux qui veulent néanmoins en connaitre les bases, la page Wikipédia est une bonne mise en jambe! A défaut de raconter cette grande entreprise qu’est la théorie synthétique, j’ai choisi plutôt ici d’en énumérer les controverses. Et oui, car comme toute théorie scientifique, la théorie synthétique de l’évolution a subit, et subit de nombreuses controverses, faisant couler beaucoup d’encre. J’ajoute que cette liste est purement subjective … alors n’hésitez pas à faire marcher vos claviers dans les commentaires si des idées vous viennent!

1) L’évolution des espèces c’est lent … très lent! Et bien pas forcément!

Caricature de 1832, de Albert Way

Darwin lui même le pensait: « We see nothing of these slow changes in progress, until the hand of time has marked the long lapse of ages » (1859, p. 84). Comme Darwin, beaucoup de scientifiques pensaient que bon, l’évolution des espèces c’est sympa, mais inutile de se casser la tête pour la “voir” tellement les échelles de temps sont énormes. 

Et bien on sait maintenant que c’est faux. On a assisté à des cas d’évolution d’espèces extrêmement rapides … de l’ordre de quelque dizaines d’années! 

Pour ceux que ça intéressent, on peut se référer au cas célèbre du lézard des ruines sur une île en Méditerranée, aux saumons de l’Atlantique, ou encore au moustique londonien.


2) L’évolution des espèces c’est continue et graduel, jamais abrupte. Allez dire ça à Eldredge & Gould …

En effet, Darwin et ses prédécesseurs ont toujours pensé que l’évolution des espèces dans le temps suit une ligne continue. Dit autrement, l’évolution morphologique d’un organisme par exemple se fait toujours à la même vitesse… de façon graduelle. Soit, alors on devrait tout naturellement retrouver dans les couches géologiques de belles successions de fossiles, décrivant un changement linéaire dans le temps de leur forme morphologique. Or, après avoir passer beaucoup trop de temps à observer les fossiles, pour N. Eldredge et S. J. Gould  (1941-2002) le gradualisme ne s’observe absolument pas! Au contraire, ils relèvent plutôt une succession de changements abrupts et de stases des formes au cours des temps géologiques. Ils publient leurs idées en 1977 dans un article de la revue Paleobiology sous la forme d’une théorie des changements évolutifs dans le temps: La théorie des équilibres ponctués, qui fera couler beaucoup d’encre …!

L’évolution graduelle à gauche VS les équilibres ponctués à droite
3) La sélection naturelle c’est le moteur de l’évolution! Et bien … pas pour Kimura et Hubble!


En effet, après Darwin, la sélection était considérée comme étant le seul moteur de l’évolution des espèces et donc de la diversité des formes rencontrées dans la Nature (“Struggle for life“!).

Deux monsieurs n’ont pas du tout été d’accord avec ça: D’abord Kimura (1924-1994), pour qui la majorité de la diversité génétique (et donc des phénotypes qui en découlent) est façonnée par la dérive génétique, bref le hasard … suivit par Hubble, pour qui la diversité des espèces rencontrées n’est pas majoritairement due à la sélection, mais encore une fois à la dérive génétique. 

Ces deux courants de pensées biologiques / philosophiques que sont l’adaptationnisme et le neutralismesont encore le fruit de nombreux débats dans les labos!

Pour le dire autrement, les adaptationnistes ne voient que des adaptations pour tous les traits chez les organismes, alors que les neutralistes y voient aussi la marque du hasard.


4) La sélection c’est la survie du plus apte, mais du coup, les stratégies de vie les plus égoïstes seront théoriquement les plus favorisées … alors, comment expliquer l’altruisme (On parle bien ici de l’altruisme désintéressé)? Hamilton… Es-tu là?

Et oui, n’importe qui peut constater que dans le monde animal l’altruisme existe! Des individus s’entraident, sans rien demander en retour, et l’égoïsme n’est pas toujours la meilleure décision! Mais alors? Comment expliquer cet apparent paradoxe avec le concept ultra égoïste de la sélection naturelle? La réponse se trouve dans le concept de l’altruisme de parentèle! Pour faire disparaître le paradoxe, il faut baisser d’un cran la cible de la sélection naturelle, passer de l’individu au gène. En faisant ce pas conceptuel, Hamilton (1936-2000) a pu faire émerger sa théorie de l’altruisme de parentèle, permettant d’expliquer l’altruisme comme un produit de la sélection, non plus sur les individus, mais sur les gènes … pour peu qu’il soit dirigé vers un individu de la même famille.

Petite plus: C’est le bon moment pour dire deux mot sur une autre controverse de la théorie de l’évolution: Richard Dawkins et son gène égoïste. Autrement dit, si la sélection agit sur les gènes … les individus ne seraient alors que des avatars génétiques? Des sortes de machines ne servant qu’à la reproduction des gènes? Pour paraphraser Dawkins: La poule n’est-elle pas que le moyen que l’œuf a trouvé pour se reproduire?

5) Enfin, une chose est sûre c’est que les gènes s’est super important est c’est au final la seule chose qui importe dans l’évolution! Ben euh … pas forcément.

En effet, pour qu’il y est de l’évolution il faut que de l’information soit transmise entre les parents et les enfants, ce qu’on appelle l’hérédité. Les gènes ont été / et sont considérés comme le seul support de l’hérédité. Certes, mais pourtant la langue que l’on parle par exemple n’est pas dérivée d’un gène hérité par nos parents non? Et pourtant, on parle dans la très grande majorité des cas la langue de nos parents … il y a donc bien une transmission d’information entre les parents et l’enfant! Ce constat est évident, nous ne transmettons pas que nos gènes à nos enfants, mais aussi un énorme bagage éducatif / culturel / comportemental /etc … Cette forme d’hérédité est appelée l’hérédité non-génétique. Beaucoup d’évolutionnistes ne s’en préoccupent pas, mais cela fait une dizaine d’années que plusieurs évolutionnistes en appellent à reformuler la théorie synthétique de l’évolution en une théorie étendue de l’évolution afin d’inclure dans la théorie ces autres formes d’hérédité (pensons aussi à l’hérédité épigénétique ou écologique)! Le débat fait rage dans la littérature! Ce sujet est tellement vaste et passionnant, qu’il sera peut être le sujet d’un futur article sur ce blog!



6) Tiens d’ailleurs, parlons un peu de l’Homme, on est d’accord que l’évolution s’est quasiment arrêtée chez nous… non? Mais non! Et par quel phénomène nous ne serions plus sujet à l’évolution?

Bon déjà, commençons par dire que notre histoire évolutive est façonnée par la sélection naturelle. La sélection naturelle par le passé a posé sa marque sur notre corps, qui est un livre ouvert permettant de décrypter nos adaptations, pour qui sait les lire. Certes … mais maintenant, avec les progrès de la médecine et l’aide aux handicapé, etc … la sélection naturelle a disparu non? Et bien non! C’est oublier que la sélection naturelle agit certes au travers de la survie, mais aussi au travers du succès reproducteur (bref, le nombre de chti n’enfants que l’on va engendrer, élever et à leur tour ils vont donner d’autres chti n’enfants!). Or, nous ne faisons pas tous le même nombre d’enfants, car nous sommes différents! Ceci est exactement la sélection naturelle. Cette notion peut être difficile à appréhender pour qui n’est pas familier avec le concept de sélection mais pour faire simple, tout n’est qu’une histoire de fréquence! Si les individus qui ont un grand nez font en moyenne 0.5% d’enfants en plus, même si ce chiffre est extrêmement faible, au fur et à mesure les individus avec un grand nez augmenteront en fréquence dans la population, c’est ça la sélection. L’étude de la sélection naturelle à notre époque reste néanmoins un sujet très controversé…. conduisant bien souvent à des débats simplistes du type Nature / Culture (sortant du cadre scientifique) … Hein, ça vous rappelle rien?

Peut être les futurs gagnants d’un célèbre trophée

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Bref, depuis Darwin ça a bougé et ça bouge beaucoup!! Rien n’est figé dans le marbre! 

Les débats font rage dans la littérature spécialisée, mais aussi dans le grand public. Si je devais résumer les points mentionnés plus haut je dirais que les controverses de la théorie de l’évolution touchent:

- La vitesse de l’Evolution

- L’accélération (ou pas) de l’Evolution (Gradualisme VS Equilibre Ponctué)

- Le moteur de l’Evolution (Dérive génétique ou Sélection?)

- Les modes d’action de l’Evolution (Egoïste ou Altruiste?)

- Le matériel de l’Evolution (les gènes? la culture? etc …)

- L’Evolution et l’Homme

Allé, petit parallèle épistémologique pour finir cet article. Lakatos (1922-1974) parlait de programme de recherche pour parler de théorie. A la question de savoir comment comparer les programmes de recherche entre eux (Laquel choisir entre 2 théories!), Lakatos répondait en parlant de potentialité. Popper utilise une belle analogie: Imaginons un programme de recherche comme étant un jardin. Dans ce jardin il y a plusieurs nichoirs. Chaque nichoir représente un problème, une potentialité pour les oiseaux. L’idée importante ici est que ces potentialités existent peu importe qu’on les exploite ou non (peu importe combien d’oiseaux arrivent dans le jardin, il y aura toujours autant de nichoirs).
Lakatos nous dit qu’un programme de recherche sera préférable à un autre si son nombre de potentialités est plus important (en clair, beaucoup de nichoirs). Dit autrement, plus une théorie permettra de créer d’autres disciplines, de se poser toujours plus de questions, de créer des controverses, plus elle devra être préférée. On a reproché à Lakatos que son approche était trop historiciste, c’est-à-dire que son critère de potentialité ne peut être observé que seulement après coup. Il est impossible de connaitre les potentialités d’une théorie dans le temps présent …

Malgré tout, la théorie de l’évolution formulée par Charles Darwin a bien été la source de nombreuses controverses, sous-disciplines et autres questionnements. Lakatos ne se trompe pas sur ce point: Les potentialités de la théorie de l’évolution sont une partie de l’explication de se son indétrônable succès. Nul doute que la théorie de l’évolution darwinienne a représenté un formidable jardin, rempli d’une grande quantité de nichoirs, occupés par de nombreux oiseaux … et qui continueront encore et encore de se poser des questions! Bref, merci Charles c’est un chouette jardin que nous a laissé ; )

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Quelques références:

Sur la théorie synthétique de l’évolution, allez-y les yeux fermés!
- La théorie de l’évolution: Une logique pour la biologie. De Patrice David & Sarah Samadi. 
- Les mondes darwiniens. L’évolution de l’évolution. Sous la direction de Thomas Heams, Phlippe Huneman, Guillaume Lecointre et Marc Silberstein. Préface de Jean Gayon.
- La Structure de la théorie de l’évolution. De Stephen Jay Gould.
- Biologie évolutive. Sous la direction de Frédéric Thomas, Thierry Lefevre et Michel Raymond.

Sur le concept de gène égoïste:
- Le gène égoïste. De Richard Dawkins.
- Les avatars du gène. De Pierre-Henri Gouyon, Jacques Arnould et Jean-Pierre Henry

Sur l’hérédité non-génétique:
Bonduriansky, R., & Day, T. (2008). “Nongenetic inheritance and its evolutionary implications”Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics40(1), 103. (en anglais). Lien ICI.
Danchin, É., Charmantier, A., Champagne, F. A., Mesoudi, A., Pujol, B., & Blanchet, S. (2011). “Beyond DNA: integrating inclusive inheritance into an extended theory of evolution”Nature Reviews Genetics12(7), 475-486. (en anglais). Lien ICI.

Sur une théorie étendu de l’évolution:
Pigliucci, M. (2009). “An extended synthesis for evolutionary biology”Annals of the New York Academy of Sciences1168(1), 218-228. (en anglais). Lien ICI.
Sur la théorie neutre:
- Un excellent article de vulgarisation sur la théorie neutre: ICI.

Sur la sélection naturelle chez l’Homme:
- Cro-Magnon toi-même. De Michel Raymond.
Pourquoi je n’ai pas inventé la roue : Et autres surprises de la sélection naturelle. De Michel Raymond.
Pelletier, F. and E. Milot (2013). “Human Evolution: New Playgrounds for Natural Selection.” Current Biology 23: 446-448. (en anglais). Lien ICI.
- Un pti podcast de Léo sur la sélection naturelle chez l’Homme en lien avec des bourrelets :). ICI.
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Le kangourou qui marchait debout

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80692_web.jpgUn distant cousin du kangourou, éteint depuis 30 000 ans, aurait pratiqué assidûment la marche à pied au lieu de bondir comme ses congénères australiens actuels. C’est en tout cas la thèse défendue par trois universitaires emmenés par Christine Janis, de l’université de Brown (USA), qui publient le résultat de leurs recherches dans la revue PLOS One. Le Procoptodon, s’il ressemblait un peu aux kangourous, était beaucoup plus grand et massif : environ trois mètres de haut, pour une masse estimée de 240 kilos, soit dans les trois fois Skippy. Une telle physiologie représenterait un handicap sérieux pour sautiller allègrement dans les prairies. Et si l’on en croit les auteurs de l’étude, les Procoptodons et leurs espèces parentes avaient adopté un autre mode de locomotion, que les humains connaissent bien : la marche à pied. Aujourd’hui, les kangourous bondissent à grande vitesse, et se déplacent à quatre pattes (avec l’aide de leur queue) lorsqu’ils se déplacent à petite vitesse. Cela requiert une colonne vertébrale souple, une queue robuste, et des pattes avant capable de supporter le poids de leur corps. Or, la famille des sthenurinae (nom scientifique donné à la famille d’espèces comprenant entre autres ces géants marcheurs) ne semble pas posséder ces attributs, affirment les chercheurs. En se basant sur l’étude détaillée des os des sthenurinae , ainsi que des espèces apparentées au kangourou, passées et présentes, les scientifiques ont remarqué qu’un dos rigide et des articulations solides pointaient dans la direction de la marche plutôt que du sautillement pour ces vénérables ancêtres. Leurs pattes avant, elles, n’auraient pas été assez solides pour soutenir le poids de leur corps, et davantage adaptées à la cueillette. De plus, ces animaux auraient été aptes à bouger plus facilement leurs pattes de derrière une à la fois, et utilisant leur queue comme un cinquième membre seulement lorsqu’ils marchaient lentement. Les plus petites formes de sthenurinae auraient utilisé la marche comme moyen de locomotion alternatif à petite vitesse, alors que les espèces les plus grandes auraient marché en permanence. De toutes manières, pour les plus gros d’entre eux (comme les Procoptodons), sautiller se serait avéré quasiment impossible. La nature aurait-elle favorisé une espèce se déplaçant difficilement ? “Je ne pense pas qu’ils seraient devenus aussi gros à moins qu’ils n’aient marché”, affirme Christine Janis. “Les gens interprètent souvent le comportement des animaux éteints comme s’ils ressemblaient à ceux que nous connaissons aujourd’hui, mais comment interpréterions-nous une girafe ou un éléphant si nous ne les connaissions seulement par des fossiles?” interroge la chercheuse. “Nous devons considérer que les animaux éteints peuvent avoir fait les choses différemment de ceux qui sont en vie aujourd’hui, et l’anatomie de leurs os nous fournit de très bons indices.” Pour confirmer définitivement cette hypothèse, il faudrait trouver des traces de pas de ces kangourous antiques, mais en attendant, les auteurs de l’étude s’en tiennent à l’anatomie : ils étaient spécialisés, et parfois taillés pour la marche, pas pour le saut… Crédit image : Reconstitution d’un Sthenurus stirlingi (Brian Regal via Brown University) Continue reading

Les dinosaures ont vu des volcans sur la Lune

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14-284_0.jpgQu’il y ait eu des volcans sur la Lune, il n’y a rien de nouveau à cela. On estimait cependant jusqu’ici que les derniers volcans lunaires étaient éteints depuis belle lurette, et plus précisément depuis au moins un milliard d’années. C’était compter sans la persistance de l’un de ces engins vrombissants que nous avons tendance à envoyer un peu partout dans l’espace, et dans ce cas particulier, le Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO pour les intimes. Ce petit robot, qui tourne autour de la Lune depuis 2009, vient en effet de livrer des indices qui ont amené une équipe de scientifiques de la NASA et de l’université d’état de l’Arizona à affirmer qu’il y aurait eu de l’activité volcanique sur la Lune voici moins de 100 millions d’années. Ce qui signifie que si un dinosaure avait eu la curiosité de regarder dans le ciel, il aurait pu voir des volcans sur la Lune. La découverte, qui fait l’objet d’un article scientifique dans la revue Nature Geoscience, est basée sur l’observation de dépôts rocheux caractéristiques sur la surface lunaire, et dont les chercheurs ont pu estimer l’âge, certaines zones pouvant même avoir moins de 50 millions d’années. Il n’y aurait donc plus eu de dinosaures pour observer les derniers volcans de la Lune, la météorite qui les a décimés datant d’environ 60 millions d’années. Les dépôts en question, trop petits pour être vus depuis la Terre, sont répartis dans les plaines volcaniques lunaires, et présentent une combinaison de textures particulière qui a été baptisée “irregular mare patches” (ou zones irrégulières des mers). Pour l’instant, les chercheurs en ont identifié 70 sur la face visible de la Lune. Une quantité qui va dans le sens non pas d’une activité exceptionnelle, mais bien d’un phénomène global lié à la nature du volcanisme lunaire. L’existence de tels dépôts démontrerait que l’activité volcanique sur notre satellite s’est ralentie progressivement au lieu de s’arrêter totalement voici un milliard d’années. “Cette découverte est le type de science qui va littéralement obliger les géologues à réécrire les manuels concernant la Lune”, affirme John Keller, du projet LRO (NASA). Elle a en effet aussi des conséquences sur notre compréhension de la nature du sous-sol lunaire. “L’existence et l’âge de ces zones irrégulières nous montre que le manteau lunaire devait rester suffisamment chaud pour fournir du magma à ces petites éruptions qui ont créé ces aspects inhabituellement jeunes”, affirme Sarah Braden, de l’université de l’Arizona et auteur principal de l’étude. Du côté de la NASA, on a bien l’intention de continuer à observer ces zones particulières pour en apprendre davantage…   Crédit photo : les traces laissées par le volcanisme récent de la Lune (NASA/GSFC/Arizona State University) Continue reading

Les moines copistes griffonnaient dans les grimoires

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tumblr_nc40xblIhU1soj7s4o1_1280.jpgLa vie d’un moine copiste devait être parfois un peu monotone. A part les activités réglées de leur ordre, ils passaient des heures à copier et enluminer des livres, ce qui en faisait, en fait, les ancêtres des imprimeries d’aujourd’hui. Mais ils ne faisaient pas que copier, après tout, il faut bien se distraire aussi. C’est pourquoi l’étude des anciens manuscrits révèle des trésors qui ne manquent pas de nous émerveiller. J’avais déjà évoqué ici les escargots géants que combattent les chevaliers, les grimaces des singes ou encore les chats et leur allergie aux fusées, mais cette fois on passe à une toute autre échelle : les gribouillages, dessins et autres graffiti que l’on trouve dans un nombre impressionnant de manuscrits. L’historien Erik Kwakkel étudie les livres anciens, menant un projet de recherche sur “l’innovation dans les manuscrits de la Renaissance du 12ème siècle“. Son blog (en anglais) est d’ailleurs un petit bijou pour tous ceux qui aiment les vieux textes… Il semble donc tout naturel qu’il ait également répertorié les plus anciens graffiti qui aient été griffonnés sur du papier (ou du parchemin). Il a découvert la plupart d’entre eux en recherchant des exemples d’essais effectués par les copistes pour essayer leurs plumes. “D’un point de vue de l’histoire du livre, les essais de plume sont intéressants, car un scribe a tendance à les écrire avec son doigté natal”, explique le Dr Kwakkel au magazine Colossal . Parfois, lorsqu’ils se déplaçaient vers une autre culture écrite (un autre pays ou un autre établissement religieux), ils adaptaient leur style d’écriture lorsqu’ils avaient à copier de véritables textes et livres. D’un autre côté, les essais sont effectués dans le style de la région où ils ont été entraînés, ce qui veut dire que ces personnes révèlent des informations sur elles-mêmes”. Un copiste flamand importé en Angleterre pourrait ainsi dévoiler son origine juste en effectuant des essais de plumes… Ces essais sont souvent des visages schématisés façon smiley… kansas-kenneth-spencer-research-library-ms-c54.jpgMais les graffiti sont aussi des annotations dans la marge. Ainsi, il y a des exemples de livres d’études dans lequel le lecteur a transcrit des commentaires personnels. Genre “ce professeur est ennuyeux”. Ou encore un doigt dessiné qui pointe vers un passage intéressant… ou vers une erreur de traduction. Parfois encore, il s’agit d’ancêtres des selfies : le copiste se représente lui-même, dans une lettre, une enluminure… Tout ceci démontre que les moines copistes avaient non seulement un sens artistique développé, mais qu’ils laissaient aussi leurs pensées vagabonder, qu’ils étaient parfois critiques par rapport à ce qu’ils recopiaient… et qu’ils étaient généralement dotés d’un humour à toute épreuve.   Crédit photo : “Air guitar” sur un manuscrit du 9ème siècle?  (Bibliothèque municipale d’Amiens via le TumblR d’Erik Kwakkel) Un doigt dans la marge d’un écrit du 15ème siècle (Kansas University, Kenneth Spencer Library, via Medieval Books) Continue reading

Quand des bulles de plasma changent le cours d’une bataille

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Anaconda-helicopter.jpgC’était en 2002, en pleine guerre d’Afghanistan. L’Opération Anaconda, en mars, avait pour cible quelques 150 à 200 Talibans qui avaient pris leurs quartiers d’hiver dans une vallée de la province de Paktia, au sud de Kaboul. Le 4 mars, au petit matin, un hélicoptère Chinook de l’armée US est envoyé sur le pic du Takur Ghar, à la rescousse d’une équipe de Navy Seals. Avant son atterrissage, un message radio est envoyé à l’hélicoptère, l’avertissant que la position est aux mains de l’ennemi et qu’il ne doit pas atterrir. Le message n’arrivera pas. Sept soldats américains seront tués dans la bataille qui s’ensuivra. Jusqu’ici, le responsable désigné de la mauvaise communication était le terrain montagneux et accidenté, rendant difficiles les communications radio. Mais une étude qui vient d’être publiée dans la revue Space Weather propose une autre explication, qui implique… des bulles de plasma.

Comme des bulles d’air dans l’eau

plasma-bubbles.jpgLa partie supérieure de l’atmosphère, l’ionosphère, est constamment soumise aux radiations solaires. Sous l’effet de ces radiations, une partie des gaz se transforme : les atomes perdent des électrons, et l’ensemble constitue une couche de plasma, un mélange d’atomes ionisés et d’électrons “libres”. Durant les heures de la journée, les radiations solaires maintiennent ce plasma dans un état relativement stable, mais à la tombée de la nuit, des électrons vont rejoindre leurs atomes, pour former de nouveau des gaz neutres électriquement. Cette recombinaison se produit plus rapidement à basse altitude, ce qui rend le plasma moins dense, et l’amène à monter sous forme de bulles dans le plasma plus épais au-dessus de lui, un peu comme des bulles d’air sous l’eau. Ces “bulles de plasma” créent des turbulences qui peuvent alors détourner et disperser les ondes radio. C’est en lisant un compte-rendu de l’opération Anaconda, dix ans plus tard, que Michael Kelly, du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (Maryland, USA) a émis l’hypothèse que les communications radio de ce matin fatal avaient été perturbées par des bulles de plasma. Collectant des données du satellite TIMED, de la NASA, Michael Kelly et son équipe ont eu de la chance : le satellite était passé au-dessus du champ de bataille.  Ils ont donc pu démontrer qu’une bulle de plasma se trouvait à ce moment-là entre le satellite de communications et l’hélicoptère, et aurait donc contribué au problème de communications. Les chercheurs ont également mis au point une modélisation informatique susceptible de prédire de tels impacts. Bien sûr, en mars 2002, ces technologies n’existaient pas, et rien n’aurait pu changer le cours de la bataille… Mais on sait désormais que les bulles de plasma peuvent causer des perturbations dans les communications. Avec des conséquences graves.   Crédits photos :  Troupes américaines durant l’Opération Anaconda (Département de la défense des USA via Wikimedia Commons) - représentation d’une bulle de plasma dans l’ionosphère qui perturbe les communications en provenance d’un satellite (NASA) Continue reading

Pourquoi on devrait toujours avoir des veillées autour des feux de camp…

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Une étude anthropologique sur des Bushmen africains montre l’importance des veillées pour les sociétés humaines 800px-Fire.jpg Les organisateurs du “Jour de la nuit“, qui veulent sensibiliser à la pollution lumineuse, auront un argument supplémentaire pour leurs prochaines éditions : la civilisation du tout-éclairage électrique a tué les bons vieux feux de camp, et les veillées qui vont avec. Avec ces veillées, ce sont des histoires, des légendes, du lien social qui s’en sont allées, et la perte culturelle est énorme, comme vient de le démontrer une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Polly Wiessner, professeur d’anthropologie à l’université de l’Utah (USA), a étudié les conversations autour du feu des Bushmen Ju/’Hoansi (la barre et l’apostrophe représentent des sons cliqués dans leur langue), une ethnie d’environ 4000 personnes qui vit dans le désert du Kalahari, au nord du Bostwana et de la Namibie. Le professeur Wiessner étudie ces tribus depuis une quarantaine d’années, et a accumulé une masse imposante de conversations menées de jour comme de nuit entre ces membres d’une société de chasseurs-cueilleurs, qui vivent au même rythme que nos lointains ancêtres.

Les conversations nocturnes sont différentes

La plupart des nuits, les Bushmen Ju/’Hoansi se rassemblent par groupe d’une quinzaine de personnes autour des feux. Un camp a un foyer par famille, mais la nuit, les gens vont souvent aller vers un seul d’entre eux.  Les histoires racontées parlent de chasses passées, de bagarres pour de la viande, de mariage, de feux de brousse, de meurtres, de naissances, d’interaction avec d’autres groupes, d’adultère, de fuite devant des prédateurs… Et il y a également les mythes traditionnels. Les conversations nocturnes ne sont pas les mêmes que celles qui ont lieu à la lumière du jour. Pour ces dernières, 34% étaient des récriminations, critiques et commérages, 31% étaient des sujets économiques, comme par exemple chasser pour le dîner, 16% étaient des blagues, et seulement 6% des histoires. Mais la nuit, 81% des conversations comprenaient des histoires, seulement 7% des récriminations et commérages, et 4% étaient sur des sujets économiques.  ”Les histoires sont racontées dans virtuellement toutes les sociétés de chasseeurs-cueilleurs. Avec les cadeaux, ces histoires étaient les réseaux sociaux originaux.”

Les veillées autour du feu ont renforcé le lien social

L’auteur explique que les découvertes archéologiques montrent que les humains ont eu un contrôle sporadique du feu voici un million d’années, voire plus, et qu’ils l’utilisent régulièrement depuis 400 000 ans. “On ne peut rien dire du passé en observant les Bushmen, mais ces gens vivent de la chasse et de la cueillette. Durant 99% de notre évolution, c’est comme cela que nos ancêtres ont vécu. Qu’est-ce qui transpire pendant les heures passées par ces chasseurs-cueilleurs à la lueur du feu la nuit? Cela aide à répondre à la question de la contribution de la lumière du feu à la vie humaine”. “Il y a quelque chose dans le feu au milieu de l’obscurité qui relie, détend mais aussi excite les gens. C’est intime. La nuit autour du feu est un moment universel de lien social, de transmission d’informations, de distraction, pour de nombreuses émotions partagées” Les histoires racontées à la lumière du feu de camp ont aidé la culture et la pensée humaines à évoluer en renforçant les traditions sociales, ont oeuvré en faveur de l’harmonie et de l’égalité tout en stimulant l’imagination pour envisager un large sens de la communauté, à la fois avec des personnes éloignées et avec le monde des esprits, précise l’étude. Le professeur Wiessner suggère que les conversations autour des feux de camps ont participé à l’éveil de l’imagination et des capacités cognitives de l’Homme, et l’ont aidé à imaginer les communautés sociales, ou celles qui nous relient au monde des esprits. Sans ces veillées autour du feu, l’humanité ne serait vraisemblablement pas devenue ce qu’elle est aujourd’hui.

Et si on se débranchait un peu?

“Que se passe-t-il quand du temps qui n’est pas économiquement productif passé autour du feu de camp est transformé en temps productif par la lumière artificielle?” interroge l’anthropologue. “Les parents lisent des histoires ou montrent des vidéos à leurs enfants, mais maintenant, le temps de travail va déborder sur la nuit. Maintenant, nous nous asseyons devant nos ordinateurs portables à la maison. Et quand on est capable de travailler la nuit, il y a un conflit : j’ai seulement 15 minutes pour raconter une histoire à mes enfants pour les endormir, je n’ai pas le temps de m’asseoir et discuter.. La lumière artificielle a transformé du temps de socialisation potentielle en temps de travail potentiel. Que deviennent les relations sociales?” Une question qu’elle laisse en suspens, sans y répondre. Peut-être faudrait-il renouer avec la tradition. Organiser des veillées autour du feu, de manière régulière. Que le feu soit dehors, ou simplement un poële, ou pourquoi pas, des bougies sur la table familiale. Des moments pour se raconter des histoires, des légendes. Comme un rendez-vous rythmant notre vie sociale. Sans Facebook et sans selfies…   Crédit photo : Itfhenry via Wikimedia Commons Continue reading

Pourquoi Pluton est (toujours) une planète

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(Note : ce post reflète les opinions de l’auteur)
 all_dwarfs-lrg.en.pngEn août 2006, l’Union Astronomique Internationale, association d’astronomes professionnels qui a le privilège de pouvoir nommer les objets célestes, adoptait une résolution (texte du communiqué en anglais ici) qui n’en finit pas de faire des vagues : celle de la nouvelle définition d’une planète, qui excluait de fait Pluton. Certes, une nouvelle catégorie était créée, celle de “planète naine”, qui représente plus ou moins les objets embarrassants dont on ne veut plus vraiment faire des planètes, mais que l’on ne peut pas faire entrer dans la liste des corps célestes déjà existants. Pluton, mais aussi d’autres objets lointains comme Makémaké, l’ovoïde Hauméa,  Eris, qui serait plus grosse que Pluton, ce qui en aurait fait théoriquement la 10ème planète de notre système solaire, ou encore Cérès, le plus gros objet de la ceinture d’astéroïdes. La décision de l’UAI n’a pas fait que des heureux dans une communauté d’astronomes divisée sur le sujet, mais également parmi un grand public interrogatif, voir sceptique quant à cette décision. Passer de 9 planètes à 8, c’est plus difficile à admettre que d’en accueillir une nouvelle dans le club.

Une planète, c’est quoi, selon l’UAI?

La nouvelle définition des planètes selon l’UAI prend en compte trois critères. Pour être une planète, un objet doit :
  • Etre en orbite autour du Soleil
  • Avoir une masse suffisante pour parvenir à un équilibre hydrostatique (donc avoir une forme sphérique)
  • Avoir nettoyé le voisinage de son orbite
C’est sur le troisième élément que Pluton a été “disqualifiée”, du fait de la présence d’autres objets dans la ceinture de Kuiper, vaste ceinture d’astéroïdes au-delà de l’orbite de Neptune.

Les raisons du changement

Derrière la définition scientifique se cache une problématique pratique. Les nouvelles informations sur Pluton ramenées par les sondes spatiales montrent une planète beaucoup plus petite qu’on le pensait, qui ne se distingue pas vraiment d’autres gros objets de la ceinture de Kuiper. Cela laissait penser à certains astronomes que l’on allait devoir appeler “planètes” de plus en plus d’objets, jusqu’à en faire une liste sans fin. D’où une motivation de redéfinir le statut de planète pour limiter le nombre d’entrants dans ce club fermé.

Le “vote populaire” de Harvard

La semaine dernière, le Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a organisé une soirée-débat sur le sujet, invitant l’assistance à voter en fin de conférence. L’occasion pour l’un des intervenants de rappeler les arguments qui ont présidé à la nouvelle définition, et pour un autre de pointer du doigt les problèmes que cela pose… En introduction, il était mis en avant le processus de vote en lui-même : 400 membres de l’UAI sur les 6000 qu’elle comporte ont voté la nouvelle définition, ce qui pose un problème de représentativité…  Et l’animateur jouait aussi sur les mots : “un hamster nain est toujours un petit hamster”, affirmait-il, en réaction à l’appellation “planète naine”. Pour lui, une planète naine est toujours une planète… D’autres arguments des “contre” touchent à l’existence d’autres planètes autour d’autres soleils. La définition de “planète” telle qu’adoptée par l’UAI ne concerne en effet que notre propre système solaire, ce qui peut apparaître restrictif à l’heure où l’on découvre des milliers d’exoplanètes grâce aux télescopes spatiaux. Le Dr Dimitar Sasselov, professeur d’astronomie à Harvard, brossait un portrait très divers de ces planètes d’ailleurs, dont certaines ne rentreraient pas dans la définition de l’UAI… Qui précisons-le n’a jamais affirmé qu’elle s’appliquerait en-dehors du système solaire. Le Dr Sasselov proposait alors une nouvelle définition : “Le plus petit morceau de matière sphérique qui se forme autour d’une étoile ou de restes d’étoile”. Une définition large, selon laquelle, bien sûr, Pluton (et quelques autres) serait bien une planète.
Le vote du public qui s’ensuivit montra de manière indiscutable l’attachement de l’audience à la notion selon laquelle Pluton est une planète. Ce vote n’est évidemment pas représentatif, mais c’était aussi l’un des buts perceptibles des organisateurs : contester la représentativité du vote de l’UAI en 2006…

Revenir au statu quo?

Ce qui semble certain, c’est que l’UAI n’a pas vraiment pris en compte l’attachement populaire à Pluton dans sa décision, et a principalement voulu établir un “principe” pour prévenir l’augmentation croissante de planètes potentielles, comme si celles-ci devaient être un club aussi fermé que l’UAI elle-même. Et quand on veut parvenir à un résultat, on peut toujours trouver une définition qui “colle”. Est-ce vraiment une démarche scientifique rigoureuse? La solution d’apaisement serait de revenir à la situation antérieure à 2006… et d’attendre. Après tout, on peut considérer Pluton comme une exception temporaire. Les autres “planètes naines”? Cérès est un astéroïde, cela ne change pas. Quant à Eris, Hauméa, Makémaké et ceux qui vont suivre, ce sont des objets de la ceinture de Kuiper, on peut leur maintenir cette définition. Avec les progrès de la science des exoplanètes, nul doute que dans les années à venir on trouvera une véritable définition de ce qu’est une planète, que ce soit autour du Soleil ou d’une autre étoile, et, à ce moment-là, on pourra reconsidérer le “cas Pluton”. Ne réécrivons pas les manuels scolaires ou notre histoire récente de l’astronomie. Pluton est notre neuvième planète, c’est inscrit dans le coeur de très nombreux amateurs d’astronomie, qu’ils soient ou non professionnels ou membres de l’UAI.   Vidéo du débat qui a eu lieu au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (en anglais)    Crédit photo : les tailles des nouvelles “planètes naines” comparées à la Terre (NASA) Continue reading

Les Européens se découvrent un troisième ancêtre

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450px-Cro-magnon_-_diorama_du_Musée_de_Préhistoire_des_gorges_du_Verdon.jpgJusqu’ici, on avait une idée assez simple de l’évolution de l’Homme moderne en Europe. Il était arrivé en deux vagues : la première, voici environ 45000 ans. Venus d’Afrique, ces chasseurs-cueilleurs ont coexisté avec une autre espèce, l’Homme de Néandertal jusqu’à l’extinction de celui-ci, tout en se croisant avec lui de manière épisodique : l’ADN de l’ensemble des humains hors Afrique contiendrait en effet 2% de gènes Néandertaliens. La seconde vague, toujours bien connue jusqu’ici, c’est celle des premiers agriculteurs. Ceux-ci sont venus du Moyen-Orient, il y a à peu près 8 à 9000 ans. Ces porteurs de nouvelles technologies se sont donc installés sur les terrains de chasse de leurs prédécesseurs, se mélangeant avec eux, formant ainsi ce que l’on pensait être l’origine des humains d’Europe. C’était compter sans les analyses d’ADN, de plus en plus précises. Aujourd’hui, une étude réalisée par une équipe internationale emmenée par Iosif Lazardis, du département de génétique de l’école de médecine de Harvard (USA), est publiée dans la revue Nature. Elle révèle qu’une troisième vague de migration, les Eurasiens du nord, s’est ajoutée aux deux précédentes. Et ce n’est pas tout : cette ethnie aurait également apporté sa contribution au patrimoine génétique des tribus qui ont traversé le détroit de Bering pour rejoindre le continent américain, voici 15000 ans, et dont les descendants sont aujourd’hui les Indiens d’Amérique. L’étude a pu détecter une “transition génétique abrupte entre les chasseurs-cueilleurs et les agriculteurs, reflétant un mouvement migratoire majeur en Europe, en provenance du Moyen-Orient”, explique David Reich, professeur de génétique à l’école de médecine de Harvard et l’un des co-auteurs de l’étude. En revanche, l’ADN nord-eurasien n’était présent chez aucun d’entre eux, ce qui laisse penser que ces peuplades sont arrivées dans la région plus tard.

Des traces de Nord-Eurasiens… en Sibérie

Concernant les humains actuels, “pratiquement tous les Européens ont des ancêtres dans les trois groupes”, explique l’étude. La différence est dans les proportions. Les actuels Européens du nord ont davantage d’ancêtres chasseurs-cueilleurs, jusqu’à 50% chez les Lituaniens, et les Européens du sud ont davantage d’ancêtres agriculteurs. La proportion d’ancêtres Nord-Eurasiens est plus faible que les deux autres groupes, jamais plus de 20%, et ce dans toute l’Europe, mais elle existe dans tous les groupes, ainsi que dans certaines populations du Caucase et du Proche-Orient. Pour les chercheurs, “une profonde transformation a dû se produire dans l’ouest de l’Eurasie après l’arrivée des agriculteurs”. Qui étaient ces Nord-Eurasiens qui font donc partie des ancêtres des Européens ? Jusqu’il y a peu, c’était une “population fantôme”, dont on n’avait pas trouvé de présence à part dans nos gènes. Mais au début de cette année, un groupe d’archéologues a trouvé les restes de deux d’entre eux… en Sibérie, ce qui va permettre d’étudier plus précisément leurs liens avec les autres groupes humains. L’équipe a également pu démontrer que les humains de la seconde vague, celle des agriculteurs venus du Proche-Orient, et leurs descendants européens peuvent faire remonter leur arbre généalogique jusqu’à une autre lignée, jusqu’ici inconnue, “d’Eurasiens de base”. Cette lignée se serait séparée des autres groupes non-africains avant qu’ils se séparent les uns des autres, soit avant que les Aborigènes australiens, les Indiens du sud et les Indiens d’Amérique ne se soient divisés. Il reste encore beaucoup de questions en suspens : on ne sait pas, par exemple, quand les anciens Nord-Eurasiens sont arrivés en Europe. On n’a pas non plus retrouvé d’ADN des “Eurasiens de base”. Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont collecté et étudié l’ADN de plus de 2300 personnes (contemporaines) dans le monde, et l’ont comparé avec celui de neuf anciens humains, retrouvés en Suède, au Luxembourg et en Allemagne. Il s’agissait de chasseurs-cueilleurs, qui vivaient voici 8000 ans, avant l’arrivée des agriculteurs, et de l’un de ceux-ci, datant d’environ 7000 ans. Ils ont également incorporé à leur résultats des recherches précédemment effectuées, comme celles sur “l’homme des glaces”, Ötzi, découvert dans les Alpes en 1991.   Crédit photo : Les chasseurs-cueilleurs, première vague des humains modernes en Europe, ici un Homme de Cro-Magnon représenté dans un diorama du musée de la préhistoire des gorges du Verdon (Service communication du Conseil général des Alpes de Haute-Provence via Wikimedia Commons)

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