Les océans de la Terre n’ont pas toujours été bleus, disent les scientifiques
Extraits de l'article:
Earth’s oceans may not have always been as brilliantly blue as they are today. In fact, there may have been a time when they weren’t blue at all. According to researchers at Japan’s Nagoya University, Earth’s earliest oceans glimmered with green hues for over 2 billion years. The ramifications may not only better our understanding of Earth’s distant past—it may help expand our search for life elsewhere in the galaxy.
Although Earth itself cohered into a planet around 4.5 billion years ago, most estimates suggest it took at least another 800 million years before the earliest lifeforms developed. But while lifeless during that time, the planet was already covered by vast oceans dotted with hydrothermal vent systems that released large amounts of ferrous iron into the water.
The earliest cyanobacteria, commonly known today as algae, emerged around 4 billion years ago as some of the first organisms to perform oxygenic photosynthesis. While modern plants use chlorophylls for this process, ancient cyanobacteria also collected the sun’s energy through phycobilins in their antennae. Cyanobacteria’s rise ultimately helped kick off a period roughly 2.4 billion years ago known as the Great Oxidation Event. During this time, oxygen accumulated in Earth’s atmosphere, which in turn had major ramifications for the evolution of life. But the reason why cyanobacteria needed those phycobilins remained a mystery to researchers for years.
A group led by Taro Matsuo at Nagoya University recently explored one potential explanation in a study published in Nature Ecology & Evolution. Using advanced computational chemical simulations, Matsuo’s team was able to approximate how the light spectrum diffused underwater during the Archean era 4–2.5 billion years ago. They determined the increasing amounts of oxygen produced by organisms like cyanobacteria eventually interacted with an ocean’s iron content, changing it from ferrous to ferric iron.
Unlike ferrous iron, ferric iron is insoluble, which means it precipitates out of water in the form of rust-like particles. These ancient iron-heavy oceans interacted differently with light wavelengths, with ferric iron particles absorbing mostly blue and red light and leaving the green to refract into the water. According to Matsuo’s team, this would have given oceans a much greener tint to the human eye (had humans been alive at the time). Consequently, cyanobacteria continued to evolve phycobilins in order to absorb light through all that green.
“Genetic analysis revealed that cyanobacteria had a specialized phycobilin protein called phycoerythrin that efficiently absorbed green light,” Matsuo said in a statement. “We believe that this adaptation allowed them to thrive in the iron-rich, green oceans.”
Matsuo wasn’t always a believer in his green ocean hypothesis. When he first began pondering the idea in 2021, he was “more skeptical than anything else. “
“But now, after years of research, as geological and biological insights gradually came together like pieces of a puzzle, my skepticism has turned into conviction.”
A major moment in this journey occurred in 2023 during a field study on the Satsunan archipelago’s Iwo Island. Located southwest of Kyushu, the area’s ocean water is known for its unique coloration.
“From the boat, we could see that the surrounding waters had a distinct green shimmer due to iron hydroxides, exactly like how I imagined the Earth used to look,” said Matsuo.
The implications also go beyond Earth itself. While blue-tinted planets may hint at potential water elsewhere in the galaxy, Matsuo believes astronomers could consider expanding their color palettes.
“Remote-sensing data show that waters rich in iron hydroxide, such as those around Iwo Island in the Satsunan archipelago, appear noticeably brighter than typical blue oceans,” he explained. “This leads us to think that green oceans might be observable from a longer distance, making them easier to detect.”
D’immenses galeries souterraines découvertes dans une caverne sous les pieds des Montréalais
La mystérieuse caverne de Saint-Léonard n'a pas fini de livrer ses secrets : deux spéléologues y ont nouvellement découvert des galeries, vieilles de 15 000 ans.
Le mois dernier, les spéléologues Daniel Caron et Luc Le Blanc ont enlevé des débris obstruant une fissure de la caverne située dans le parc Pie-XII.
C’est là qu’ils ont découvert une impressionnante galerie, inconnue jusqu’alors. Daniel Caron est sur un nuage, plusieurs mètres sous terre.
"[C'est] le rêve, pour un spéléologue, de trouver en plein centre-ville de Montréal une galerie de cette dimension-là."
Une citation deDaniel Caron, spéléologue
Les deux spéléologues se doutaient qu’il y avait peut-être une galerie inconnue dans cette caverne. Ils ont utilisé la technique des sourciers, qui a confirmé ce qu’ils pensaient.
« On a décidé de creuser dans une petite fissure, parce que dans les années qui avaient précédé […] on avait identifié qu’il y avait probablement une galerie au-delà de ce qu’on connaissait », dit M. Caron.
Les galeries sont le résultat de la dislocation d’un glacier, il y a de cela plusieurs millénaires. Les parois sont verticales, l’eau vient de la nappe phréatique montréalaise. Le niveau de l’eau atteint parfois cinq mètres et, à certains endroits, le plafond.
Pour l’instant, les deux spéléologues ne savent pas jusqu’où va la galerie. Il faudra attendre l’été pour que le niveau de l’eau redescende et que les deux hommes puissent continuer l’exploration.
François Gélinas, un spéléologue amateur, directeur général de la Société québécoise de spéléologie, a eu l'occasion de visiter la nouvelle galerie à plusieurs reprises.
« C’est un moment unique, extraordinaire, sidérant. J’y retourne encore et je n’en reviens pas. C’est un assez grand volume, on parle d’une galerie qui fait au-delà de 200 mètres de long, ce qui est quand même énorme pour une caverne du Québec. […] Les stalactites et les stalagmites sont encore présentes. Dans certains coins, les stalagmites ont 20 centimètres de long, ce qui est rarissime au Québec », a-t-il expliqué en entrevue à 24/60.
Il précise qu'il s'agit d'un des seuls endroits au monde où l’on observe cette genèse de caverne, que l’on appelle glacio-tectonique. C'est aussi ce qui explique son âge.
« On sait que c’est 15 000 ans à cause de sa formation. Les murs sont très droits, dans les photos on voit qu’ils peuvent s’encastrer, et les creux et les bosses s’encastrent, c’est donc vraiment un déplacement de la roche, et la seule force qui a pu la déplacer, c’est les glaciers », explique François Gélinas.
Les nouvelles galeries ne seront pas ouvertes au public durant la prochaine année. L’accès y est difficile et elles n’ont pas encore été cartographiées de manière précise. L’arrondissement de Saint-Léonard a commandé une étude à cet effet.
Le conseiller municipal Dominic Perri veut strictement encadrer les visites pour éviter que le site exceptionnel ne soit vandalisé par les visiteurs qui voudraient emporter une stalactite en guise de souvenir.
« Par la suite, je l’imagine, il y aura des visites de contrôle, parce qu’on ne veut pas que les stalactites qui existent soient brisées, comme ça a été fait dans la première partie de la caverne », dit le conseiller de Saint-Léonard.
L'anus pourrait avoir évolué à partir d'un trou utilisé à l'origine pour libérer le sperme
Extrait de l'article:
The anus is a wildly successful innovation, but how did it evolve? A genetic analysis suggests it probably began as an opening used to release sperm that later fused with the gut – an example of evolution repurposing structures.
“Once a hole is there, you can use it for other things,” says Andreas Hejnol at the University of Bergen in Norway.
It is thought that early animals evolved the mouth and gut before the anus, as some simple creatures such as jellyfish still have this body plan. They have to expel the remains of their last meal out of their mouth before they can eat again, says Hejnol.
One idea for how early animals evolved an anus is that their mouths split in two. However, in 2008, Hejnol showed that the key genes controlling the development of the mouth region are quite different to those for the hindgut, suggesting an independent origin for the anus – and now he thinks he has tracked it down.
Hejnol and his colleagues have been studying animals such as Xenoturbella bocki, a worm-like organism found on the seafloor with a mouth and gut, but no anus, which may be a living representative of an ancient group that was intermediate between the ancestors of jellyfish and the first animals with an anus.
Now, they have discovered that X. bocki has a separate opening for releasing sperm called a male gonopore. There is no female opening, as eggs are instead released through the mouth. The team also found that several of the key genes controlling the development of the hindgut in animals with an anus also control the development of the gonopore in animals such as X. bocki, suggesting an evolutionary link.
“What happened is likely that the hole [gonopore] existed, and the digestive system was close by,” he says. “And then they just fused. They connected to each other, and they made a common opening.”
“The data are beautiful and very convincing,” says Max Telford at University College London. “I’ve worked on Xenoturbella for a long time, and the fact that we’ve never noticed it having a gonopore is extraordinary.”
Tracing the origins of the anus is more than just idle curiosity, because it is thought that once animals had a through gut running from mouth to anus, it laid down a body plan still in use today. “The existence of almost all animals we see around us might have something to do with the invention of a through gut,” says Telford.
However, he doesn’t think X. bocki is pointing us in the right direction. He thinks the group of animals to which it belongs once had an anus with a connected gonopore, then lost the anus. In other words, according to Telford, this group appeared only after the evolution of the anus rather than representing the stage immediately preceding it. Hejnol thinks his own interpretation is more likely, but for now there is no way to bring about an end to the debate.
Toute vie sur Terre provient d'un seul ancêtre (Science & Vie)
Extraits de cet article:
L’origine de la vie sur Terre est l'une des questions les plus fascinantes et mystérieuses de la science. Si la Terre est vieille de 4,5 milliards d’années, la vie, elle, est apparue quelques centaines de millions d’années plus tard. Mais d’où vient-elle ? Une nouvelle étude, menée par une équipe internationale de scientifiques, apporte des réponses surprenantes. Selon leurs recherches, la dernière étape dans l’évolution des formes vivantes sur notre planète, un organisme connu sous le nom de LUCA (Dernier Ancêtre Commun Universel), pourrait être bien plus ancienne que ce que l'on pensait jusqu'à présent.
LUCA : Le parent de tous les êtres vivants
Pour comprendre l’ampleur de cette découverte, il est important de saisir ce qu'est LUCA. Ce dernier est l’ancêtre commun de tous les êtres vivants qui peuplent la Terre, des bactéries microscopiques aux baleines bleues, en passant par les plantes et les êtres humains.
LUCA était un organisme de type procaryote, une cellule simple et sans noyau, datant d'il y a environ 4 milliards d’années. Il n'était pas une créature complexe, mais plutôt une cellule primordiale capable de se reproduire, de se nourrir et d'interagir avec son environnement, jetant ainsi les bases de toute la vie que nous connaissons.
Avant cette étude, les scientifiques estimaient que LUCA était apparu il y a environ 3,8 milliards d’années, à peine quelques centaines de millions d'années après la formation de la Terre. Cependant, une équipe de chercheurs, dirigée par le paléogénéticien Edmund Moody de l’Université de Bristol, vient de repousser cette chronologie d’environ 400 millions d’années, suggérant que cet organisme aurait existé il y a environ 4,2 milliards d’années.
Comment déterminer son âge ?
Pour déterminer l’âge de LUCA, les chercheurs ont appliqué une méthode scientifique complexe connue sous le nom d’analyse phylogénétique, qui consiste à étudier l’évolution des gènes au sein des différentes espèces vivantes. Chaque espèce, au fil du temps, subit des mutations génétiques – des changements dans la séquence de l’ADN – qui se transmettent à ses descendants. Ces mutations ne se produisent généralement qu’à un rythme très lent, mais elles s'accumulent au fur et à mesure des générations.
Les scientifiques ont utilisé ces mutations comme une sorte d’"horloge moléculaire". En comparant les gènes de différentes espèces actuelles, comme des humains, des bactéries, ou même des plantes, ils ont pu retracer l’évolution de ces espèces et déterminer quand elles ont divergé d’un ancêtre commun. Ce processus implique de mesurer combien de différences génétiques se sont accumulées entre les espèces au fil du temps. Plus les différences sont importantes, plus l’ancêtre commun est ancien.
Une fois que les scientifiques ont identifié ces divergences, ils ont utilisé un modèle mathématique pour estimer à quelle époque ces mutations ont commencé à apparaître. Cela leur a permis de calculer le moment où LUCA, l’ancêtre commun de tous les êtres vivants, a vécu, soit environ 4,2 milliards d’années, bien plus tôt que les estimations précédentes.
À quoi ressemblait-il ?
Les scientifiques ont également cherché à comprendre à quoi ressemblait cet organisme primitif et dans quel environnement il vivait.
Bien qu’il n’existe pas de fossiles de LUCA, les scientifiques ont pu formuler des hypothèses basées sur les caractéristiques communes des êtres vivants actuels. Selon les résultats de l’étude, cet organisme, bien qu’il soit un procaryote simple, possédait des traits étonnamment complexes pour son époque.
Il est désormais envisagé que ce dernier possédait probablement un système immunitaire rudimentaire, capable de se défendre contre des menaces extérieures comme les virus. Il est fascinant de penser qu’un organisme aussi simple pouvait déjà interagir avec son environnement de manière aussi sophistiquée, bien avant l’apparition des organismes multicellulaires.
LUCA vivait probablement dans un environnement aquatique, riche en métaux et en substances chimiques, dans des conditions extrêmes de température et de pression. L’étude suggère également qu’il n'était pas seul, intégrant probablement d'un écosystème primitif, où ses déchets nourrissaient d'autres microbes, créant ainsi un cycle de recyclage naturel. Ces premiers micro-organismes étaient essentiels à l’équilibre de la vie sur Terre, bien avant l'apparition de formes de vie plus complexes.
Une porte d’entrée vers notre histoire
En repoussant l’apparition de LUCA à 4,2 milliards d’années, cette nouvelle étude nous permet de mieux comprendre les origines de la vie sur Terre. Cet organisme n'était pas une simple cellule, mais l’ancêtre d’une biodiversité foisonnante qui a évolué pendant des milliards d’années. Cette découverte met également en lumière l’importance de l’étude de la génétique et de l’évolution pour comprendre non seulement d’où nous venons, mais aussi les conditions dans lesquelles la vie a émergé et s’est diversifiée.
Naturellement, de nombreuses questions demeurent. L'une des interrogations est de savoir comment LUCA est apparu en premier lieu. Bien que des théories existent sur l'origine de la vie, telles que l’hypothèse de la soupe primitive ou celle des cheminées hydrothermales, aucune réponse définitive n'a encore été trouvée.
Cependant, ce qui est certain, c’est que cet organisme a joué un rôle central dans l’évolution terrestre. Chaque forme de vie, de la bactérie la plus simple à l'Homme moderne, descend de cet ancêtre.
Les Prototaxites étaient une lignée éteinte d'eucaryotes terrestres multicellulaires
Prototaxites was an extinct lineage of multicellular terrestrial eukaryotes
Prototaxites was the first giant organism to live on the terrestrial surface, reaching sizes of 8 metres in the Early Devonian. However, its taxonomic assignment has been debated for over 165 years. Tentative assignments to groups of multicellular algae or land plants have been repeatedly ruled out based on anatomy and chemistry resulting in two major alternatives: Prototaxites was either a fungus or a now entirely extinct lineage. Recent studies have converged on a fungal affinity. Here we test this by contrasting the anatomy and molecular composition of Prototaxites with contemporary fungi from the 407-million-year-old Rhynie chert. We report that Prototaxites taiti was the largest organism in the Rhynie ecosystem and its anatomy was fundamentally distinct from all known extant or extinct fungi. Furthermore, our molecular composition analysis indicates that cell walls of P. taiti include aliphatic, aromatic, and phenolic components most similar to fossilisation products of lignin, but no fossilisation products characteristic of chitin or chitosan, which are diagnostic of all groups of extant and extinct fungi, including those preserved in the Rhynie chert. We therefore conclude that Prototaxites was not a fungus, and instead propose it is best assigned to a now entirely extinct terrestrial lineage.
(...) Having found no support for the most widely held view that Prototaxites was fungal, we next reviewed possible placement in other higher taxonomic groups. No extant group was found to exhibit all the defining features of Prototaxites, namely: (1) formation of large multicellular structures of varied tube types; (2) a tube composition rich in aromatic-phenolic components; and, (3) a heterotrophic (likely saprotrophic) lifestyle (Table 1). Based on this investigation we are unable to assign Prototaxites to any extant lineage, reinforcing its uniqueness. We conclude that the morphology and molecular fingerprint of P. taiti is clearly distinct from that of the fungi and other organism preserved alongside it in the Rhynie chert, and we suggest that it is best considered a member of a previously undescribed, entirely extinct group of eukaryotes.
Priapus
Statuette en bronze, probablement du dieu romain de la fertilité Priape, réalisée en deux parties (présentées ici assemblées et démontées). Cette statuette a été datée de la fin du Ier siècle de notre ère. Découverte à Rivery, en Picardie, en 1771, elle est le plus ancien objet gallo-romain de la collection du Musée de Picardie. Cette figurine représente la divinité vêtue d'un « cuculus », un manteau gaulois à capuche, et pourrait être un exemple des Genii cucullati. La partie supérieure est amovible et dissimule un phallus.
Télé-Québec
Morsure de t-rex (Museum of the Rockies)
The bone crushing bite of Tyrannosaurus rex is forever preserved in the sacrum of this Triceratops (MOR 799). This specimen, recently restored by MOR Fossil Preparator Cassi Knight for inclusion in the Sue: The Trex Experience exhibit on display at MOR through September 7th, preserves over 80 bite marks.
L'oreille interne des Néandertaliens révèle des indices sur leur origine énigmatique
New research on the inner ear morphology of Neanderthals and their ancestors challenges the widely accepted theory that Neanderthals originated after an evolutionary event that implied the loss of part of their genetic diversity. The findings, based on fossil samples from Atapuerca (Spain) and Krapina (Croatia), as well as from various European and Western Asian sites have been published in Nature Communications.
Neanderthals emerged around 250.000 years ago from European populations—referred to as "pre-Neanderthals"—which inhabited the Eurasian continent between 500.000 and 250.000 years ago. It was long believed that no significant changes occurred throughout the evolution of Neanderthals, yet recent paleogenetic research based on DNA samples extracted from fossils revealed the existence of a drastic genetic diversity loss event between early Neanderthals (or ancient Neanderthals) and later ones (also referred to as "classic" Neanderthals). Technically known as a "bottleneck", this genetic loss is frequently the consequence of a reduction in the number of individuals of a population. Paleogenetic data indicate that the decline in genetic variation took place approximately 110,000 years ago.
The presence of an earlier bottleneck event related to the origin of the Neanderthal lineage was also a widespread assumption among the scientific community. As such, all hypotheses formulated thus far were based on the idea that the earliest Neanderthals exhibited lower genetic diversity than their pre-Neanderthal ancestors, as consequence of a bottleneck event. However, the existence of a bottleneck at the origin of the Neanderthals has not been confirmed yet through paleogenetic data, mainly due to the lack of genetic sequences old enough to record the event and needed for ancient DNA studies.
In a study led by Alessandro Urciuoli (Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont, Universitat Autònoma de Barcelona) and Mercedes Conde-Valverde (Cátedra de Otoacústica Evolutiva de HM Hospitales y la Universidad de Alcalá), researchers measured the morphological diversity in the structure of the inner ear responsible for our sense of balance: the semicircular canals. It is widely accepted that results obtained from studying the morphological diversity of the semicircular canals are comparable to those obtained through DNA comparisons.
The study focused on two exceptional collections of fossil humans: one from the Sima de los Huesos site of Atapuerca (Burgos, Spain), dated to 430,000 years old, which constitutes the largest sample of pre-Neanderthals available in the fossil record; and another from the Croatian site of Krapina, this representing the most complete collection of early Neanderthals and dated to approximately 130.000-120.000 years ago. The researchers calculated the amount of morphological diversity (i.e., disparity) of the semicircular canals of both samples, comparing them with each other and with a sample of classic Neanderthals of different ages and geographical origins.
The study's findings reveal that the morphological diversity of the semicircular canals of classic Neanderthals is clearly lower than that of pre-Neanderthals and early Neanderthals, which aligns with previous paleogenetic results. Mercedes Conde-Valverde, co-author of the study, emphasized the importance of the analyzed sample: “By including fossils from a wide geographical and temporal range, we were able to capture a comprehensive picture of Neanderthal evolution. The reduction in diversity observed between the Krapina sample and classic Neanderthals is especially striking and clear, providing strong evidence of a bottleneck event.”
On the other hand, the results challenge the previously accepted idea that the origin of Neanderthals was associated with a significant loss of genetic diversity, prompting the need to propose new explanations for their origin. “We were surprised to find that the pre-Neanderthals from the Sima de los Huesos exhibited a level of morphological diversity similar to that of the early Neanderthals from Krapina,” commented Alessandro Urciuoli, lead author of the study. “This challenges the common assumption of a bottleneck event at the origin of the Neanderthal lineage,” the researcher stated.
Une vague de poussière géante frappait la Terre il y a 14 millions d’années
Extraits de l'article:
Une étude récente propose une hypothèse fascinante : le climat de la Terre aurait pu être influencé par un événement galactique survenu il y a environ 14 millions d’années. Selon des chercheurs de l’Université de Vienne, le passage de notre système solaire à travers une zone dense de gaz et de poussière interstellaire associés à la formation d’étoiles dans la Voie lactée pourrait avoir contribué au refroidissement climatique de la planète.
Le contexte de la découverte
Les résultats de cette étude reposent sur les données de la mission Gaia qui, en cartographiant la Voie lactée, a permis de détecter une structure galactique, l’onde de Radcliffe. Cette zone, située à environ 400 années-lumière de la Terre, est une vaste région peuplée de gaz et de poussière issus de la formation d’étoiles. Le télescope Gaia a permis de révéler la trajectoire de cette onde, ainsi que la distribution des amas d’étoiles qui la composent.
L’équipe de chercheurs a utilisé ces données pour simuler l’orbite de plusieurs amas d’étoiles associés à l’onde de Radcliffe et a découvert que le système solaire est passé à proximité de cette zone dense de poussière il y a environ 14 millions d’années. À cette époque, notre système solaire se trouvait à moins de 65 années-lumière de deux amas d’étoiles particulièrement riches en poussière interstellaire : NGC 1980 et NGC 1981.
Ce passage aurait alors coïncidé avec une période de transition climatique majeure sur Terre : le début d’une période glaciaire dans l’hémisphère sud qui a notamment été marquée par la croissance de la calotte glaciaire de l’Antarctique.
Les effets potentiels de la poussière interstellaire
L’hypothèse avancée par les chercheurs, détaillée dans Astronomy & Astrophysics, repose sur l’idée que la poussière interstellaire, en s’introduisant dans l’atmosphère terrestre, aurait pu réduire la quantité de lumière solaire atteignant la surface de la Terre. Ces particules fines, composées principalement de carbone et de silicium, agissent en effet comme un écran, bloquant une partie du rayonnement solaire. Un afflux important de poussière provenant de cette région galactique aurait donc pu accélérer le refroidissement global de la planète, contribuant ainsi à un changement climatique.
Pour étayer cette hypothèse, les chercheurs suggèrent que des traces de cet afflux de poussière pourraient être retrouvées dans les archives géologiques de la Terre. En particulier, l’isotope du fer-60, qui provient des supernovas, pourrait fournir une preuve directe de l’arrivée de poussière galactique. Bien que le fer-60 soit extrêmement rare sur notre planète, il pourrait avoir été transporté par les particules de poussière interstellaire et se serait déposé sur la Terre au moment du passage de notre système solaire à travers la région de l’onde de Radcliffe.
Cependant, la détection du fer-60 est un défi, car cet isotope est instable et se désintègre rapidement, rendant difficile son identification dans les archives géologiques. De plus, les traces de cet isotope pourraient être difficiles à distinguer parmi les autres éléments présents dans les couches géologiques. Néanmoins, si une concentration de fer-60 datant de cette période spécifique est retrouvée, cela renforcerait considérablement l’hypothèse d’un lien entre cet événement galactique et le refroidissement climatique de la Terre.
Les implications pour la compréhension du climat terrestre
L’idée que des événements galactiques puissent influencer le climat terrestre est un concept ambitieux et novateur. Bien que cette théorie repose sur des données solides et une coïncidence temporelle intéressante, elle n’est pas encore confirmée. Les chercheurs soulignent que les facteurs géologiques et atmosphériques traditionnels, tels que les variations de l’orbite terrestre ou l’activité volcanique, ont également joué un rôle important dans l’évolution du climat terrestre au cours des millions d’années.
Cependant, l’hypothèse selon laquelle un événement galactique ait contribué au refroidissement climatique de la Terre ouvre la porte à de nouvelles questions sur l’influence de l’univers sur notre environnement. Les découvertes futures, notamment l’identification de traces géologiques de poussière galactique ou d’isotopes rares, pourraient permettre de valider cette hypothèse et d’enrichir notre compréhension de l’histoire climatique de notre planète.
La chair de poule : quel était son avantage évolutif ?
La chair de poule, ce phénomène qui nous traverse parfois en réponse à un choc émotionnel, un changement de température ou une mélodie poignante, peut sembler anodine. Néanmoins, derrière cette réaction physique se cache une histoire fascinante qui remonte à l’évolution de nos ancêtres et qui pourrait bien avoir des applications médicales étonnantes.
La chair de poule : un réflexe vestigial
La chair de poule est avant tout un réflexe corporel, un phénomène qui survient principalement lorsque nous avons froid ou lorsque nous ressentons une émotion forte, comme la peur ou l’excitation. Ce phénomène est causé par la contraction des petits muscles situés à la base des follicules pileux. Ces muscles, appelés arrecteurs du poil, se contractent sous l’effet d’un signal nerveux provenant du système nerveux sympathique qui gère de nombreuses fonctions involontaires de notre organisme, comme la respiration ou la circulation sanguine.
Pour comprendre l’origine de ce réflexe, il faut remonter à l’évolution. En effet, nos ancêtres les primates, tout comme certains animaux modernes, avaient un pelage épais qui leur permettait de se défendre contre les prédateurs. Lorsqu’ils se sentaient menacés, la réaction consistait à redresser leurs poils pour paraître plus imposants et ainsi effrayer leurs ennemis. Si l’on y réfléchit, la fonction originelle de la chair de poule devient plus compréhensible : elle était un mécanisme de défense, un moyen de faire face à une menace en accentuant l’apparence de taille. Cependant, aujourd’hui, en raison de la perte de poils sur le corps humain, cet effet est largement inefficace. Néanmoins, le réflexe persiste, comme une relique de notre passé évolutif.
Les émotions et la chair de poule : une réponse physique aux stimulations émotionnelles
Si la chair de poule était initialement un réflexe de défense, elle peut aussi être déclenchée aujourd’hui par des stimuli émotionnels. Par exemple, de nombreuses personnes ressentent des frissons lorsqu’elles écoutent de la musique poignante ou qu’elles assistent à une scène émotive dans un film. Ce phénomène, surnommé frissons musicaux, est encore plus fascinant lorsqu’on l’examine sous l’angle de l’évolution.
Des études neurologiques ont révélé que les individus qui ressentent ces frissons possèdent une activité cérébrale plus intense dans certaines régions associées aux plaisirs et à la gratification, telles que celles qui sont activées par des expériences agréables, comme manger du chocolat ou avoir des rapports sexuels. Ainsi, bien que les émotions suscitées par la musique ou un film ne soient pas liées à un danger immédiat, elles entraînent une activation de circuits cérébraux similaires à ceux qui étaient à l’origine associés à des réponses de survie.
Cette activation particulière pourrait être une extension de la fonction primaire du mécanisme de la chair de poule. En effet, l’activation de ces circuits émotionnels pourrait avoir contribué, dans une perspective évolutive, à renforcer les liens sociaux au sein des groupes humains. Le fait de ressentir des émotions de manière plus intense aurait facilité l’empathie et la cohésion au sein du groupe, ce qui favorise ainsi la coopération et la survie collective.
De la défense à la régénération : des applications potentielles
Plus surprenant encore : une étude récente suggère que la chair de poule pourrait avoir un rôle biologique plus subtil et bénéfique. En 2020, des chercheurs ont montré que ce réflexe pourrait stimuler la régénération des follicules pileux, notamment en réponse au froid. Lorsque les muscles arrecteurs du poil se contractent en raison du froid, ils stimulent l’activité des cellules souches dans les follicules pileux, favorisant la repousse des cheveux.
Bien que ce phénomène ne soit plus essentiel à la défense contre le froid ou face aux prédateurs, cette régénération des cellules souches pourrait avoir des applications thérapeutiques, notamment dans le traitement de la perte de cheveux ou de blessures de la peau. Ainsi, la chair de poule, une relique de notre passé évolutif, pourrait un jour être exploitée dans des traitements médicaux pour favoriser la régénération des tissus.
Quebecius
La structure dentaire en question est appelée parasymphysial tooth whorls, ce qui peut être traduit par spirales dentaires parasymphysaires ou, plus simplement, spirales dentaires. En anglais, on lit aussi souvent tusk whorls, qui pourrait être traduit par défenses spiralées, pour faire référence au fait que la taille impressionnante de ces dents rappelle des défenses.
Ces structures se trouvent à l'avant de la mâchoire inférieure (mandibule) et, comme leur nom l'indique, elles sont situées de part et d'autre de la symphyse, soit la suture entre les moitiés gauche et droite de la mâchoire inférieure (on pourrait imager en disant qu'elles se trouvent au-dessus du "menton" du poisson).
Ce type de structure est connue chez des groupes de poissons à la base des sarcoptérygiens (ou poissons à nageoires charnues), tel que les onychodontes et les porolépiformes. Quebecius quebecensis est justement un porolépiformes et ce n'est donc pas anormal de finalement retrouver des spirales dentaires chez lui. Mais ce fossile préparé avec soin par Jason demeure le seul spécimen de Q. quebecensis chez lequel on a pu récupérer les spirales dentaires (avant ça, on pouvait seulement supposer leur présence). Chaque fossile qui permet la récupération d'une structure anatomique inédite est toujours un cadeau du passé très précieux et ça été toute une surprise quand Jason a commencer à forer dans a gueule et que c'est apparu!!
Vue la présence des spirales chez des espèces à la base des poissons à nageoires charnues, et qu'on retrouve même des structures équivalentes chez certains requins fossiles, on peut supposer qu'il s'agissait de la condition primitive qui existait aux origines du groupe des sarcoptérygiens, et qui s'est perdue par la suite, dans des lignées qui mèneront notamment à Eusthenopteron, Elpistostege et aux tétrapodes. Sans cette disparition...on aurait peut-être nous-mêmes ce genre de spirales dentaires aujourd'hui!
Quebecius était un prédateur mais ses proies n'ont pas encore pu être identifiées (aucun poisson ingéré documenté à l'heure actuelle). Par contre, son anatomie, avec des nageoires concentrées à l'arrière du corps, laisse suggérer qu'il pourrait s'agir d'un chasseur à l'affût capable d'accélérations soudaines. Bien que les études pour confirmer ça reste à mener, il y a des comparaisons intéressantes qui peuvent être faites avec Onychodus, un poisson fossile d'Australie à peu près contemporain de Quebecius. Onychodusa la même morphologie générale de chasseur à l'affût. Il possède aussi des spirales dentaires parasymphysaires et les auteurs qui se sont penchés sur ces structures ont découvert que ces spirales pouvaient probablement être projetées légèrement vers l'avant durant l'ouverture de la gueule ou vers l'arrière (l'intérieur de la gueule) lors de la fermeture. À l'ouverture de la gueule, ces dents longues et acérées auraient donc pu faire office de poignards pour harponner la proie avant de la rabattre vers la gueule! À la fermeture de la gueule, les dents prenaient une position où ils s'enlignaient vis-à-vis des fosses dans le palais qui permettaient de loger ces dents surdimensionnées.
Une étudiante à Richard Cloutier (UQAR) travaillera sur Quebecius pour sa maîtrise. Peut-être en saurons-nous plus dans quelques années...
Personnellement, j'aime m'amuser à penser que le plus national des fossiles de Miguasha nous enseigne peut-être que les québécois ont plus de mordant que ce qu'ils laissent paraître à première vue...
Évolution des ptérosaures
The first vertebrates to evolve true flight were the pterosaurs, flying archosaurian reptiles. After the discovery of pterosaur fossils in the 18th century, it was thought that pterosaurs were a failed experiment in flight, or that they were simply gliders, too weak to fly. More recent studies, including work done by UC Berkeley's Dr. Kevin Padian, have revealed that pterosaurs were definitely proficient flyers, and were no evolutionary failure; as a group they lasted about 140 million years (about as long as birds have)!
Pterosaurs are thought to be derived from a bipedal, cursorial (running) archosaur similar to Scleromochlus in the late Triassic period (about 225 million years ago). Other phylogenetic hypotheses have been proposed, but not in the context of flight origins. The early history of pterosaurs is not yet fully understood because of their poor fossil record in the Triassic period. We can infer that the origin of flight in pterosaurs fits the "ground up" evolutionary scenario, supported by the fact that pterosaurs had no evident arboreal adaptations. Some researchers have proposed that the first pterosaurs were bipedal or quadrupedal arboreal gliders, but these hypotheses do not incorporate a robust phylogenetic and functional basis. The issue is not yet closed.
The pterosaur wing (shown above) was supported by an elongated fourth digit (imagine having a "pinky finger" several feet long, and using that to fly!). Pterosaurs had other morphological adaptations for flight, such as a keeled sternum (at left) for the attachment of flight muscles, a short and stout humerus (the first arm bone), and hollow but strong limb and skull bones. Pterosaurs also had modified epidermal structures that were wing-supporting fibers, and others that possibly formed hairlike structures to provide insulation. Bird feathers are analogous to the wing fibers of pterosaurs, and both are thought to possibly have been evolved originally for the purpose of thermoregulation (which implies, but does not prove, that both pterosaurs and the earliest birds were endothermic). Pterosaurs also had a bone unique to their clade. It is called the pteroid bone, and it pointed from the pterosaur's wrist towards the shoulder, supporting part of the wing membrane. Such a novel structure is rare among vertebrates, and noteworthy; new bones are unusual structures to evolve — evolution usually co-opts bones from old functions and structures to new functions and structures rather than "reinventing the wheel."
Early pterosaurs (such as Dimorphodon) had long tails that assisted balance, but later pterosaurs (such as Pterodactylus) had no tails, and so may have been more maneuverable flyers. The most derived pterosaurs, such as Pteranodon and Quetzalcoatlus, were so large that soaring was the only feasible option; these were the largest flyers ever known to cast a shadow on the Earth's surface.
Jésus a-t-il existé? (The Rest Is History)
Voici l'opinion d'historiens qui croient que Jésus est une figure historique:
Ahvaytum bahndooiveche
Une nouvelle espèce de dinosaure a été découverte en Amérique du Nord. Jusque-là, rien de surprenant, de nombreux fossiles ayant été retrouvés dans l'hémisphère Nord. Mais cet animal est particulier. En effet, il est vieux, très vieux. Selon les paléontologues qui ont participé à sa description, il pourrait même être contemporain des plus anciens dinosaures connus – tous issus de l'hémisphère Sud. La question a beau rester en débat, le consensus a plutôt tendance à situer l'origine des dinosaures aux hautes latitudes de cette partie du globe.
Les dinosaures se seraient ensuite répandus vers le Nord au fil des millions d'années. « En décrivant un dinosaure très ancien en provenance d'Amérique du Nord, les auteurs de cette nouvelle étude relativisent cette conception », souligne le paléontologue français Eric Buffetaut. Partons donc à la rencontre de l'objet de la discorde, le dinosaure prénommé Ahvaytum bahndooiveche...
Ahvaytum a été extrait en 2013 des dépôts paléoéquatoriaux de la formation géologique du Trias (-252 à -201 millions d'années) Popo Agie, dans le Wyoming (États-Unis). Le fossile se limite à l'astragale gauche de l'animal – un os du pied. Des années et des années d'analyse ont tout de même permis aux paléontologues de comprendre que cet os appartenait à un dinosaure sauropodomorphe.
Ce groupe incluait notamment les sauropodes, des dinosaures herbivores qui apparaîtront plus tard, avec des espèces gigantesques comme les fameux titanosaures. Rien à voir toutefois avec Ahvaytum, beaucoup plus petit que ces géants. Le spécimen adulte découvert en Amérique du Nord ne devait pas dépasser 30 centimètres de haut pour à peine 1 mètre de long. D'après le régime alimentaire de ses proches cousins, Ahvaytum était probablement omnivore.
(...) Ahvaytum est vieux, certes, mais à quel point ? D'après la datation radio-isotopique des roches qui l'abritaient, le fossile serait âgé d'environ 230 millions d'années. Jusqu'ici, le record de vieillesse pour un dinosaure d'Amérique du Nord était détenu par Lepidus praecisio. Ce dinosaure théropode issu des carrières de l'ouest du Texas (États-Unis) était âgé d'au minimum 221 millions d'années. Soit 6 à 10 millions d'années plus jeune que des genres comme Herrerasaurus, Panphagia et Eoraptor, en provenance de l'Argentine actuelle. Pour Eric Buffetaut, voilà pourquoi « ces derniers temps on avait tendance à situer l'origine des dinosaures sur les continents du Sud, en particulier l'Amérique du Sud ».
Des hypothèses ont été avancées pour tenter d'expliquer cet écart temporel entre l'apparition des dinosaures du Nord et du Sud. Par exemple, des barrières environnementales auraient pu isoler les faunes des hautes latitudes. Et ce jusqu'à l'arrivée de l’Épisode Pluvieux du Carnien (-234 à -232 millions d'années), caractérisé par un climat plus humide transformant de vastes régions désertiques en habitats plus favorables pour les animaux. L'apparente absence d'anciens dinosaures dans l'hémisphère Nord pourrait également être due à un simple biais dû au manque de strates terrestres situées entre -237 et -227 millions d'années dans l'hémisphère Nord.
Et dans ce cas, il aurait bel et bien existé des faunes dinosauriennes du Nord dans un lointain passé. « Je ne vois en effet rien d'extraordinaire à ce qu'il y ait des dinosaures au Sud et au Nord, pour la simple et bonne raison qu'au Trias les continents étaient réunis en un bloc unique : la Pangée, composée du Gondwana au Sud et de la Laurasie au Nord. Sans barrières majeures, les faunes terrestres d'alors étaient libres de se disperser », conclut Eric Buffetaut. Les dinosaures auraient donc été déjà largement répandus à la surface du globe il y a de cela quelque 230 millions d'années...
Une supernova a-t-elle eu un effet sur l'évolution?
Radiation from an exploding star may have had a profound effect on the evolution of life on Earth, a new study suggests.
About 2.5 million years ago, the viruses infecting fish in Africa"s Lake Tanganyika underwent a mysterious and rapid explosion in diversity. Yet the exact cause of this change has remained a mystery.
Now, a new study has found that the upswing in the types of viruses found in the lake happened at the same time that our planet was being pummeled by cosmic rays from an ancient supernova — suggesting a possible link between the two events. The researchers published their findings Jan. 17 in The Astrophysical Journal Letters.
"It’s really cool to find ways in which these super distant things could impact our lives or the planet"s habitability," lead author Caitlyn Nojiri, an astrophysicist at the University of California, Santa Cruz, said in a statement. "We saw from other papers that radiation can damage DNA. That could be an accelerant for evolutionary changes or mutations in cells."
Lake Tanganyika, in East Africa"s Great Rift Valley, is one of the largest freshwater lakes on the planet; it spans about 12,700 square miles and divides four nations — Burundi, the Democratic Republic of the Congo (DRC), Tanzania and Zambia. The lake is home to more than 2,000 species, more than half of which aren’t found elsewhere. This means that, according to the World Conservation Union, "no place on earth holds such a variety of life."
One factor that may have driven this diversification is radiation, the study authors propose. Scientists already know that energetic particles in space, known as cosmic rays, can damage the cells of astronauts to cause accelerated aging and that bombardments from these particles could be responsible for the structural preference of biological molecules known as chirality. Yet just how much of a role these space rays played in the history of evolution is relatively unexplored.
To investigate this question, the researchers behind the new study dug up and examined core samples retrieved from the seafloor. They found that it was rich in an isotope of iron called iron-60, which is commonly produced by stellar explosions. By radioactively dating this isotope, they found that the iron-60 within their sample split into two separate ages: one that formed 6.5 million years ago and another that was 2.5 million years old.
To trace the origins of this isotope, the researchers simulated the sun’s movement through the Milky Way. They discovered that roughly 6.5 million years ago, our solar system and star passed through the Local Bubble — a lower-density region of the Milky Way’s Orion Arm that is littered with debris from exploded stars.
The analysis then revealed that the later spike likely came from a supernova, either from a group of young stars in the Scorpius-Centaurus group 460 light-years away, or the Tucana-Horologium group 230 light-years away. By conducting a simulation of a near-Earth stellar explosion, the scientists found that such an event would have rained cosmic rays upon Earth for 100,000 years after the initial blast, creating a pattern matching that of the spike found in the sediment.
If their assumptions are correct and this event actually happened, it would have been powerful enough to penetrate Earth’s atmosphere and snap DNA strands in half — explaining the coinciding explosion of diversity in viruses discovered in Lake Tanganyika.
Although the scientists cautioned that this connection is far from certain, it does raise the possibility that powerful cosmic events may have sculpted life on our planet more significantly than scientists first thought.
"We can't say that they are connected, but they have a similar timeframe," Nojiri said. "We thought it was interesting that there was an increased diversification in the viruses."
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