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Astronomie

Fête des voisins

Des astronomes des universités Bourgogne Franche-Comté et Toulouse ont inventorié tous les astres situés à moins de 10 parsecs (1 parsec = 3,261 6 années lumière) de notre Soleil grâce aux données bibliographiques et à la dernière version du catalogue Gaïa. Ils ont recensé ainsi 540 étoiles dans 339 systèmes. La plupart de ces astres sont des naines rouges, le type d’étoiles le plus courant de la Voie lactée, mais figurent aussi en grand nombre des naines brunes, des exoplanètes et des systèmes multiples. Ce catalogue reflète l’état actuel des connaissances du voisinage solaire. Comme de multiples paramètres concernant les astres – leur type (par exemple étoile, naine brune, naine blanche, exoplanète), leur luminosité, leur distance ou encore leur mouvement sur la voûte céleste – y sont compilés, il fournit des références pour de futures observations. Des évolutions sont attendues également grâce aux grands télescopes déployés dans l’espace et au sol. MARINE CYGLER

Pour en savoir plus
: actualité de l'Institut national des sciences de l'Univers

Sciences de la Terre

Les plaques tectoniques bougent depuis longtemps

En analysant des granitoïdes vieux de 4 milliards d’années qui représentent des témoins de la formation des premiers continents, une équipe internationale a identifié les processus ayant mené à leur formation. Ces échantillons ont été produits à des gradients géothermiques compris entre 500 et 750 °C par gigapascal (1 GPa = 109 Pa), les mêmes que ceux observés dans certaines zones de subduction modernes, c’est-à-dire où la croûte océanique s’enfouit sous les continents. Cela signifie que des processus de subduction étaient en cours il y a au moins 4 milliards d’années. Ainsi, la tectonique des plaques était déjà opérationnelle très tôt dans l’histoire de notre planète. Cette découverte livre un autre résultat : l’atmosphère de la Terre primitive était riche alors en dioxyde de carbone (CO2). Cela confirme les hypothèses de différents modèles avançant que seule une atmosphère riche en CO2 aurait permis d’atteindre à cette époque les températures nécessaires pour expliquer la présence d’eau liquide dans la Terre primitive, alors que la luminosité du Soleil était faible. M. C.

Pour en savoir plus : actualité de l'Institut de physique du globe de Paris

Environnement

Le plancton, témoin de l’histoire

En prélevant des carottes sédimentaires de plusieurs mètres, des scientifiques de l’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) ont retracé le cocktail d’espèces planctoniques présentes dans la rade de Brest depuis environ 1 400 ans. De fait, l’ADN (acide désoxyribonucléique) des organismes marins se conserve dans les sédiments au fil des ans et des dépôts géologiques. Le séquençage du matériel génétique des espèces dans les différentes couches a montré que les variations les plus radicales n’apparaissent qu’à partir de la Seconde Guerre mondiale. Pollution aiguë liée aux bombardements, puis pollution chronique résultant des contaminants issus de l’agriculture intensive ont bouleversé cet écosystème fragile. Par exemple, à partir des années quatre-vingt, des microalgues toxiques investissent de plus en plus le plancton marin côtier. Concernant les populations microbiennes de l’ère pré-industrielle, les changements sont irréversibles, car elles ont disparu complètement d’après les analyses. M. C.

Pour en savoir plus
: actualité de l'Ifremer

Environnement

Fonte des glaciers, une cartographie édifiante

Partout dans le monde, les glaciers fondent à cause du réchauffement climatique, mais à quel point ? La première cartographie complète et précise des modifications d’épaisseur de l’ensemble des quelque 220 000 glaciers du monde a été élaborée par une équipe internationale grâce aux observations du satellite Terra. Réalisée à partir de 500 000 images satellite prises depuis 2000, elle permet de comprendre l’ampleur de la fonte des glaciers. Où qu’ils se situent, ces derniers ont reculé et se sont amincis au cours des vingt dernières années. Et le phénomène s’accélère : la perte de glace est passée de 227 gigatonnes, soit 227 milliards de tonnes, par an entre 2000 et 2004 à 298 gigatonnes par an entre 2015 et 2019. Les glaciers qui fondent le plus rapidement se trouvent dans les Alpes, en Islande et en Alaska. Cet état des lieux constitue une base pour une meilleure anticipation des changements de ressources en eau dans certaines régions montagneuses. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Agriculture

Des céréales avant l’agriculture

Notre vision de la domestication des céréales au Néolithique va-t-elle être remise en question suite à la découverte de pollens de protocéréales en Anatolie (Turquie) ? Ces protocéréales, apparues vraisemblablement de manière naturelle, font reculer de plus de deux millions d’années la date de leur apparition dans les écosystèmes. L’Homme n’aurait fait qu’accélérer leur expansion. Dans un nouveau scénario, les protocéréales provenant de graminées sauvages auraient évolué vers les céréales modernes grâce aux troupeaux de grands herbivores. Des spores de champignons, excellents indicateurs de la présence de grands mammifères, ont été trouvées en effet à proximité des pollens. Attirés par les eaux douces du lac Acıgöl, les troupeaux auraient entraîné, par le piétinement, l’enrichissement des sols en azote et le broutage, la modification du génotype des protocéréales présentes naturellement. Ce faisant, ils auraient favorisé l’émergence des céréales modernes. Reste à mettre en évidence des protocéréales dans d’autres régions du globe pour invalider le paradigme selon lequel l’Homme serait responsable de l’apparition des céréales. Des pollens de céréales anciens ont d'ores et déjà été trouvés dans les travertins de Marseille, datés de 1,1 million d'années. Des études sont en cours. M. C.

Pour en savoir plus
: actualité scientifique de l'Institut Pierre-Simon-Laplace

Paléontologie

La plus ancienne sépulture d’Afrique

Mtoto, qui signifie « enfant » en swahili, est mort il y a 78 000 ans, à l’âge de 2 ans et demi ou 3 ans. Sa sépulture, la plus vieille en Afrique à ce jour, a été découverte sur le site de Panga ya Saidi au Kenya par une équipe internationale, qui a décidé de le prénommer ainsi. En analysant les sédiments et la disposition des ossements, les chercheurs ont mis en évidence que non seulement le corps avait été déposé et enfoui à l’intérieur d’une fosse creusée volontairement, mais qu’il avait été protégé par un linceul en matière périssable. La tête devait reposer sur un support périssable également. À la différence de sépultures plus récentes, il n’y avait ni offrande ni ocre. Cela dit, la position de l’enfant et son enveloppement dans un linceul témoignent d’une pratique mortuaire déjà complexe. Si Mtoto est bien un Homo sapiens, sa morphologie dentaire comporte des traits archaïques le reliant à de lointains ancêtres africains. Cela confirme l’origine à la fois ancienne et diversifiée d’H. sapiens sur le territoire africain. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Médecine

Prédire la date d’accouchement

Une équipe de l’université de Stanford (États-Unis) a mis au point un test sanguin prédictif de la date d’accouchement d’une femme enceinte en bonne santé. Celui-là repose sur le dosage de différentes molécules qui reflètent l’état d’avancement de la grossesse. En effet, les chercheurs ont mis en évidence une transition biologique caractérisée par des modifications des taux d’hormones stéroïdiennes circulantes, des facteurs de croissance et des voies de signalisation immunitaire, qui se produit deux à quatre semaines avant que la patiente ne débute le travail. Avec leur test, ils espèrent réduire la fenêtre de prédiction à moins de deux semaines, alors qu’elle est de cinq semaines aujourd’hui. Actuellement, les gynécologues-obstétriciens estiment la date d’accouchement en comptant trente-neuf semaines à partir du premier jour des dernières règles et en tenant compte des données échographiques. M. C.

Pour en savoir plus : actualité de Stanford Medicine

Médecine

Un patient aveugle voit grâce à la thérapie optogénétique

Premier succès clinique de l’optogénétique (se reporter à l’article d’Aurélie Massaux, « L’optogénétique, lumières sur le cerveau », Découverte n° 385, mars-avril 2013, p. 32-41), qui a permis à un homme aveugle de retrouver partiellement la vue grâce à des lunettes spéciales. La thérapie optogénétique consiste à modifier génétiquement les cellules afin qu’elles produisent des protéines sensibles à la lumière, les channelrhodopsines. Chez le patient atteint de rétinopathie pigmentaire, une maladie dégénérative de la rétine, la prouesse a consisté à contourner les cellules photoréceptrices de l’œil, dont la dégénérescence entraîne la cécité. Comment ? En transformant les cellules ganglionnaires de la rétine de manière qu’elles puissent percevoir directement des images, et donc assurer la fonction des cellules photoréceptrices endommagées. Pour ce faire, un virus modifié contenant un gène codant pour une channelrhodopsine a été injecté directement dans l’œil. Cette channelrhodopsine détectant la lumière ambrée, des lunettes spécifiques ont été mises au point afin que les images de l’environnement soient décelables. M. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'Inserm

Physiologie

Mitochondries, une fission pour une destinée

Grâce à un microscope à super-résolution permettant d’étudier la dynamique des mitochondries, deux biophysiciennes de l’EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) ont mis en évidence que ces organites cellulaires sont capables de se scinder de deux façons différentes selon leur destinée. La fission est déjà bien documentée en ce qui concerne la prolifération des mitochondries, un processus fondamental pour la croissance et la multiplication cellulaire. De fait, quand une cellule croît ou se divise, le besoin en énergie, donc en mitochondries, qui sont les « centrales énergétiques des cellules », augmente. Une hypothèse plus récente suggère que la fission sert également à évacuer du matériel défectueux. Les chercheuses ont découvert que c’était le cas et que la localisation de la scission n’était pas le fait du hasard. Soit les mitochondries se scindent en deux moitiés pour proliférer dans la cellule, soit elles s’amputent d’une extrémité, endommagée, qui est éliminée ensuite. M. C.

Pour en savoir plus : actualité de l'EPFL

Médecine

Un vaccin contre le paludisme plus efficace

Jamais un candidat vaccin contre le paludisme n’avait été si prometteur. Élaboré par des chercheurs de l’université d’Oxford (Royaume-Uni), le R21/Matrix-M affiche une efficacité de 77 % contre le paludisme dû à Plasmodium falciparum. C’est ce qu’ont montré des essais cliniques de phase IIb menés auprès de 450 très jeunes enfants, âgés de 5 à 17 mois, du Burkina Faso. Ces derniers, qui avaient reçu trois doses du vaccin à un mois d’intervalle, ont été suivis pendant douze mois. Outre l’efficacité, cette année d’observation a permis de confirmer l’absence d’effets indésirables du vaccin. Si un autre est utilisé depuis 2019, il n’est efficace qu’à 55 %. C’est donc la première fois qu’un vaccin remplit le critère d’une efficacité supérieure à 75 % fixé par l’Organisation mondiale de la santé, laquelle estime que le paludisme cause chaque année dans le monde plus de 400 0000 victimes, en particulier des enfants. Un succès des essais de phase III, dernière étape avant l’enregistrement du vaccin, constituerait une grand avancée vers l’objectif d’éradication du paludisme en 2030. M. C.

Pour en savoir plus : actualité de l'université d'Oxford

Physiologie

L’anosmie décryptée

La perte soudaine de l’odorat chez les personnes infectées par le SARS-CoV-2 (coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère) est un symptôme caractéristique de la Covid (maladie à coronavirus). Des chercheurs de l’Institut Pasteur, du Centre national de la recherche scientifique, de l’Institut national de la santé et de la recherche médicale, d’Université de Paris et de l’Assistance publique - Hôpitaux de Paris ont mis en évidence le rôle direct du SARS-CoV-2 dans cette manifestation qui peut persister des mois. En effet, ils ont découvert que le coronavirus infecte les neurones sensoriels et provoque une inflammation durable de l’épithélium et du système nerveux olfactifs. Le nerf olfactif est touché aussi. L’étude de modèles animaux a montré que le virus est capable de pénétrer jusque dans le bulbe olfactif et de se propager à d’autres structures nerveuses du cerveau, où il induit une réponse inflammatoire importante. Cela pourrait expliquer pourquoi certains patients présentent des symptômes psychologiques (troubles de l’anxiété, dépression) ou neurologiques (déclin cognitif, susceptibilité à développer une maladie neurodégénérative) avec la Covid-19. M. C.

Pour en savoir plus
: communiqué de presse de l'Institut Pasteur

Technologie-médecine

Des implants en sucre dans le cerveau

Pour éviter que l’organisme ne finisse par considérer les implants cérébraux comme des corps étrangers et ne produise une inflammation et des tissus cicatriciels, des chercheurs de l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal et de l’Université McGill (Canada) ont créé des implants de la même consistance que le cerveau. Restait à savoir comment faire pénétrer un implant mou en polymère de silicone et de l’épaisseur d’un cheveu dans le tissu cérébral. L’idée ingénieuse : l’encapsuler dans une aiguille de sucre durci. Une fois introduite, cette dernière se dissout en quelques secondes et libère l’implant. Les essais sur le rat ont été concluants : les chercheurs ont constaté une densité neuronale accrue dans le cerveau, ainsi qu’une réaction au corps étranger moindre que celle observée avec des implants conventionnels. Réduire la réaction inflammatoire offre un avenir encore plus prometteur aux implants cérébraux pour le traitement de maladies et dysfonctionnements neurologiques. M. C.

Pour en savoir plus
: communiqué de l'Université McGill