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Les 90 ans du mot astronautique

En 1927, le mot « astronautique » apparaît pour la première fois dans un bulletin officiel de la Société Astronomique de France, sous la plume de l'ingénieur en aéronautique Esnault-Pelterie  ; dans sa brochure, il tente d'accréditer cette nouvelle science considérée ...

Le canal à houle

(C) Marlene Thyssen. CC Bys 4.0

L’impact du changement climatique sur le littoral

Selon un dernier rapport du GIEC, les océans se seraient élevés de plus de 20 cm depuis la fin du XIXe siècle, et cette élévation pourrait atteindre 1 mètre d'ici ...

La stabilité du collagène

(C) Iramis - CEA. La spectrométrie de masse permet de sonder la stabilité de modèles de la triple hélice de collagène après irradiation.

Le collagène

Les propriétés mécaniques des tissus humains tels la peau, les ongles ...

Diatomées marines et climatologie

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ...

Emilie du Châtelet (1706-1749)

Longtemps ignorée, Emilie du Châtelet incarne désormais la femme des Lumières par excellence. Il aura fallu attendre le XXe siècle et un regain d'intérêt pour l'Histoire féminine pour que d'aucuns s'intéressent à la première femme authentiquement scientifique. ...

De la lumière superfluide

C'est la récente prouesse d'une équipe italo-canadienne réunissant l'Ecole Polytechnique de Montréal et le CNR Nanotec de Lecce : produire une lumière capable de s'écouler comme un liquide "parfait", entourant le moindre obstacle sans jamais s'évanouir. ...

Clichés d'astéroïdes

(C) ESO/Vernazza et al. Dans le sens des aiguilles d’une montre en partant du haut à gauche, les astéroïdes Amphitrite, Bamberga, Pallas et Julie.

Les observations

L'instrument SPHERE (Spectro-Polarimètre à Haut contraste dédié ...

Des signaux électriques chez les bactéries

(C) By Lamiot - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20798283

Depuis la fin des années 1970, les microbiologistes savent que, chez de nombreux microorganismes, la vie communautaire passe par la production d’une matrice adhésive extracellulaire constituée de polymères qu’ils excrètent. Ce tapis appelé biofilm sur lequel ils se développent et qui les lie, joue notamment le rôle d’un support permettant la communication entre les cellules. Si, par exemple, la nourriture vient à manquer à des bactéries situées au centre d’une colonie, celles à la périphérie arrêtent la production du biofilm, si bien que la colonie cesse de croître. Jusqu’à récemment, on pensait que c’est grâce des molécules excrétées au centre et migrant par diffusion vers l’extérieur que les cellules périphériques sont averties. Mais grâce à des expériences menées à l’Université de San Diego en Californie, il apparaît qu’il s’agit en fait de signaux électriques, lesquels se révèlent beaucoup plus efficaces pour la communication que les messages chimiques. Il a été démontré que le manque de nourriture provoque l'expulsion d’ions potassium (K+) hors des bactéries. Ces ions déclenchent à leur tour l’émission de K+ par d’autres bactéries et ainsi de suite. Ainsi, c’est une onde de « libération de K+ » qui se propage de proche en proche, à quelques millimètres par heure, et parvient aux cellules à la périphérie de la colonie, lesquelles cessent alors la production de biofilm. Les chercheurs ont ensuite montré que le nuage d’ions K+ qui poursuit son chemin hors du biofilm permet de recruter des bactéries libres qui viennent alors se joindre à la colonie. Chose extraordinaire, cela attire non seulement les bactéries de la même espèce mais aussi d’autres bactéries ! Par ailleurs, ces mêmes ions K+ permettent à deux biofilms de communiquer. Ainsi, sous certaines conditions, les colonies se synchronisent : pendant que l’une se nourrit, l’autre marque une pause et inversement, ce qui leur permet de gérer la nourriture de façon optimale. Cette grande découverte, à savoir la communication électrique entre les bactéries, soulève une question intéressante : sachant que les signaux électriques le long des neurones se propagent grâce à la sortie d’ions K+, cette communication électrique bactérienne serait-elle l’ancêtre du neurone ?

Publié le 28/11/2017

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https://www.scientificamerican.com/article/bacteria-use-brainlike-bursts-of-electricity-to-communicate/

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Diatomées marines et climatologie
Une étude parue dans Nature Geoscience conduit à revoir à la hausse le rôle des diatomées dans la pompe biologique de carbone

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ce gaz à effet de serre avec l’atmosphère par voie physique et biologique. Le premier mécanisme fait appel à la solubilité variable du CO2 dans l’eau de mer (en fonction de la température par exemple) ; le deuxième est appelé « pompe biologique » de carbone. En effet, lors de la photosynthèse, les micro-algues planctoniques transforment du CO2 en carbone organique particulaire qui entre dans le réseau trophique. Les déchets organiques, plus denses que l’eau de mer, ont tendance à sédimenter vers les eaux profondes tout en régénérant du CO2 , notamment par attaque bactérienne. Ce CO2 régénéré retourne en principe à la surface de l’océan où il est de nouveau échangé avec l’atmosphère. Mais, lorsque le carbone organique atteint les eaux très profondes, le CO2 régénéré va y être en quelque sorte séquestré pendant plusieurs siècles. Les diatomées, micro-algues à carapace siliceuse (verre organique), contribuent à environ 40% de l’export de carbone organique depuis la couche de surface.

Du nouveau sur les diatomées
Une équipe internationale, conduite par des chercheurs de l'Institut Universitaire Européen de la Marine (IUEM) de Plouzané a pu démontrer deux choses.  Premièrement, comme l'explique Paul Tréguer, professeur émérite à l'Université de Bretagne occidentale, que les diatomées sont parmi les microalgues les plus efficaces dans ces transferts de matière. La silice sert en effet de ballast à la matière organique particulaire en train de sédimenter dans la colonne d’eau. Les diatomées peuvent transporter du carbone organique jusqu'à plus de 5 000 mètres de profondeur, dans des couches profondes des océans où le CO2 régénéré est stocké pendant des durées supérieures à un siècle. Deuxièmement, l’étude montre que toutes les diatomées n’ont pas le même potentiel de transfert : celui-ci varie selon la taille des diatomées, la forme de leurs cellules, leur degré de silicification (le rapport silicium/carbone de leurs coquilles), mais aussi l’environnement biogéochimique dans lequel elles évoluent. Il s'avère que les diatomées à carapace de verre peuvent transporter du CO2 jusqu'à plus de 5 000 mètres de profondeur, dans des couches profondes des océans où il est stocké pendant des durées supérieures à un siècle.

Enfin, l’étude s’interroge sur le devenir des diatomées dans un océan plus chaud. Les modèles actuels prévoient qu’en cas d’augmentation de la température des eaux, les populations de diatomées devraient décliner. Cependant, ces modèles sous-estiment la capacité d'adaptation des diatomées au réchauffement et à l'acidification des océans. Une chose est sûre : l'étude des interactions entre l'océan, la biosphère et l'atmosphère devront être mieux appréhendées pour prévoir le climat futur et ses impacts sur les écosystèmes marins. 

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