Choses à Savoir SCIENCES

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Si certaines affirmations ont toutes les chances de passer à la postérité, c'est qu'elles frappent par leur singularité. C'est bien le cas de l'assertion, souvent entendue, selon laquelle l'homme partagerait la moitié de ses gènes avec les bananes.

Certains scientifiques en ont fait état après le décodage, en 2012, du génome complet de la banane. Un résultat acquis au terme de longs travaux.

En théorie, il est vrai, l'idée n'a rien d'absurde. En effet, d'après les spécialistes, l'être humain et les plantes auraient un ancêtre commun, qui aurait vécu voilà environ 1,5 milliard d'années.

Il est donc normal que nous partagions certains gènes avec les bananes, mais aussi avec d'autres plantes.

Mais de là à penser que nous avons 50 % de notre patrimoine génétique en commun avec la banane, il y a un pas que beaucoup d'abstiennent de franchir.

Il faut d'abord rappeler, en effet, que le génome de la banane est 6 fois plus petit que celui que l'homme. Ce qui rend déjà difficile un partage de la moitié de nos gènes avec les bananes.

Ensuite, il faut savoir de quels gènes on parle. Ceux que nous partagerions avec les bananes, à hauteur de 50 %, sont les gènes codants. Autrement dit ceux qui contiennent l'information nécessaire à la fabrication d'une protéine.

L'homme possède environ 20.000 gènes codants et la banane 36.000. Mais ces gènes codants ne représentent que de 2 à 5 % de l'ADN total. Nous aurions donc, en commun avec les bananes, une toute petite partie de nos gènes et, selon les estimations des spécialistes, environ 1 % de notre ADN total.

L'affirmation selon laquelle nous partagerions 50 % de nos gènes avec les bananes vient sans doute des récentes recherches menées par des scientifiques américains. En effet, ils ont identifié, non pas des gènes codants identiques, entre l'homme et la banane, mais des gènes homologues, à hauteur de 60 %.

Il s'agit donc de gènes (représentant eux-mêmes une très faible proportion de l'ADN) qui contiennent des informations comparables, mais non pas identiques, relatives aux protéines qu'ils permettent de fabriquer.

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La Terre a déjà connu des épisodes tragiques, au cours desquels la vie a paru menacée. On se souvient ainsi de l'extinction des dinosaures, survenue voilà 65 millions d'années.

Mais la crise du Permien-Trias, il y a environ 252 millions d'années, fut encore plus grave. Provoquée par l'éruption d'un supervolcan ou des impacts de météorites, elle se traduit par la disparition des trois quarts des animaux terrestres et de la quasi-totalité des espèces marines.

Si un épisode aussi dramatique survenait aujourd'hui, ou une guerre nucléaire, quel serait le dernier animal à survivre ?

Si l'on en croit les films et les récits de science-fiction, l'espèce humaine serait la plus résistante. Son ingéniosité et sa technologie lui permettraient de survivre à de telles catastrophes.

Or un tel scénario appartient plus à la fiction qu'à la réalité. En effet, les hommes ne pourraient résister aux conséquences d'une guerre nucléaire ou aux effets de la formidable explosion d'une supernova trop proche de la Terre.

Il existe cependant un animal capable de survivre à de tels événements. Ce n'est pas le cafard, pourtant très résistant. L'animal en question est encore plus petit, et il ne cesse de provoquer l'étonnement des scientifiques.

Ce curieux animal, dont les huit pattes se terminent par des griffes, s'appelle le tardigrade. Il mesure entre 0,1 millimètre et un peu plus d'un millimètre. À vrai dire, cet "ourson d'eau" microscopique, comme on le surnomme aussi, était déjà connu pour pouvoir s'adapter à des conditions extrêmes.

En effet, le tardigrade est capable de supporter des températures allant de -272°C à 150°C. Il peut aussi résister à des pressions s'élevant jusqu'à 6 000 bars et vivre sans eau.

C'est pourquoi on trouve ce champion de la survie dans les profondeurs de l'océan comme sur les plus hauts sommets de l'Himalaya. Aussi le tardigrade a-t-il toutes les chances de vivre bien plus longtemps que les hommes.

D'après les scientifiques, seule l'extinction du Soleil, qui entraînera la disparition de l'atmosphère terrestre, pourrait avoir raison de lui.

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Le fatalisme observé depuis toujours face aux éléments n'est plus de mise au XXIe siècle. En effet, il existe aujourd'hui des techniques permettant d'influer sur le temps.

Certains pays se sont même dotés, pour atteindre ce but, de structures ad hoc. C'est notamment le cas de la Chine, qui a mis en place, en 1973, un Bureau des modifications météorologiques.

Les techniciens qui y travaillent emploient diverses méthodes pour modifier le temps. La plus répandue est l'"ensemencement des nuages". Elle consiste à bombarder les nuages, depuis le sol ou à partir d'avions, avec des substances comme le sel, ou plus souvent, l'iodure d'argent.

Il existe d'autres techniques, comme l'envoi de décharges électriques dans les nuages. En tout, ce programme de changement du temps, commencé en 2002, s'est traduit par plus de 560.000 modifications des conditions météorologiques.

Mais pourquoi la Chine veut-elle ainsi faire la pluie et le beau temps ? Le but essentiel est de favoriser le temps le plus propice à l'économie. Ainsi, le Bureau des modifications météorologiques a-t-il pour mission de lutter contre les nombreux épisodes de sécheresse qui frappent le pays.

Si l'on en croit les responsables chinois, les résultats seraient assez probants. En effet, les techniques utilisées auraient augmenté de 10 % les précipitations tombant sur Pékin en 2004.

Au total, le personnel du Bureau aurait provoqué près de 490 milliards de tonnes de pluie, soit l'équivalent de trois fois le contenu de l'immense barrage chinois des Trois Gorges. Des précipitations qui ne doivent pas seulement arroser les récoltes mais aussi éteindre les nombreux incendies qui se déclenchent ici et là dans le pays.

Mais le Bureau poursuit encore d'autres objectifs. Les méthodes mises en œuvre doivent aussi empêcher des averses de grêle désastreuses pour les cultures.

Parfois, il ne s'agit pas de faire pleuvoir, mais d'éviter la pluie à un certain moment. Ainsi, grâce au Bureau, les Jeux olympiques de Pékin, en 2008, se sont déroulés sous un beau soleil.

D'ici 2025, ce programme de modification du temps devrait s'étendre à d'autres régions.

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Au cœur du système qui porte son nom, le Soleil est apparu voilà environ 4,5 milliards d'années. On sait, depuis Galilée et Copernic, que la Terre autour de notre étoile.

Mais qu'en est-il du Soleil ? Est-il affecté, lui aussi, d'un mouvement de rotation ? La réponse est doublement affirmative, si l'on peut dire. En effet, non seulement le Soleil tourne autour du centre de notre galaxie, la Voie lactée, mais il tourne aussi sur lui-même.

La vitesse de rotation de notre astre n'est d'ailleurs pas uniforme. En effet, le Soleil n'étant pas à proprement parler un corps solide, mais le résultat d'un assemblage de gaz, les diverses régions qui le composent se meuvent à des vitesses différentes.

La durée de rotation est en effet très variée. Ainsi, le cœur du Soleil tourne beaucoup plus vite que sa surface. Et ce rythme dépend lui-même de la région considérée. De fait, l'équateur tourne sur lui-même en 25 jours, alors qu'il en faut 10 de plus aux pôles pour accomplir cette révolution.

Ceci étant, les spécialistes estiment que le Soleil tourne autour de lui-même à une vitesse moyenne de près de 2.000 km par seconde. Et cette révolution s'accomplit dans le même sens que celui des planètes tournant autour de l'astre.

C'est notamment l'étude des taches solaires, découvertes par Galilée, qui a permis de comprendre que le Soleil tournait lentement autour de lui-même.

Cette rotation de notre étoile serait en partie liée à son origine. En effet, le Soleil serait apparu au sein d'une vaste nébuleuse, à la suite de l'effondrement d'un nuage de gaz sur lui-même, lié à l'effet de la gravité.

Sous l'effet de ce phénomène, la vitesse de rotation du nuage en train de s'effondrer se serait accentuée. Un peu comme celle du patineur qui s'accroupit. La rotation actuelle du Soleil serait donc un vestige de cette accélération.

Mais d'autres facteurs devraient être pris en compte pour expliquer un phénomène par ailleurs assez mal connu. Parmi eux, le magnétisme du Soleil a pu jouer un rôle dans cette mise en mouvement de notre étoile.

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On se doutait que des facteurs psychiques ou psychologiques pouvaient influer aussi bien sur l'apparition que sur la guérison d'une maladie. Une récente étude américaine le confirme, en montrant que la manière dont nous percevons le temps, au cours de la convalescence, peut jouer sur la guérison.

Les résultats de ce travail s'appuient sur une recherche menée auprès de 33 participants. Ils ont d'abord accepté qu'on leur applique, de manière contrôlée, des ventouses, qui ont produit de petites ecchymoses sans gravité.

Puis les chercheurs ont réussi à manipuler la perception du temps chez les volontaires, en utilisant, pour ce faire, des horloges avançant plus ou moins vite. Ils ont alors constaté que les personnes ayant le sentiment que le temps s'écoulait lentement guérissaient moins vite que celles confrontées à un temps perçu comme rapide.

Bien entendu, le temps passait de la même façon pour tous les patients, mais les chercheurs ont réussi à en modifier la perception.

Cette étude montre que le corps et l'esprit semblent liés d'une manière encore plus étroite qu'on ne le croyait. Au point qu'une perception aussi abstraite que la notion que nous avons de l'écoulement du temps pourrait influer sur la guérison d'une maladie.

En effet, il ne s'agit pas là de l'influence exercée par le passage réel du temps, mais par la perception qu'en a chacun de nous. Avec cette idée, plus ou moins consciente, que la durée de convalescence joue un rôle dans la guérison finale.

Ces recherches confirment donc l'importance du psychisme dans le processus de guérison. Même si des recherches plus approfondies seront nécessaires pour mieux connaître ces mécanismes, le facteur psychologique pourrait être, d'ores et déjà, mieux pris en compte.

Ce qui permettrait de proposer aux patients des traitements intégrant davantage les effets du psychisme dans les processus de cure. Il s'agirait en somme d'une approche thérapeutique holistique, qui envisagerait le patient, non plus seulement dans sa dimension physiologique, mais dans la globalité de son être.

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Les expériences sur les animaux, désapprouvées par certains, permettent souvent de faire progresser nos connaissances sur les maladies humaines. Mais leur simple observation, dans la nature, aide aussi les scientifiques à mieux en comprendre les mécanismes.

C'est ce qu'a constaté une équipe de chercheurs américains, qui s'est rendue à Tchernobyl, en 2014, pour voir comment les loups supportaient les radiations. Ces animaux sont en effet nombreux à errer sur ce site, marqué par un très grave incident nucléaire en avril 1986.

Durant près de dix ans, les scientifiques ont prélevé des échantillons de sang sur ces canidés et recueilli des informations, grâce à des colliers GPS attachés à leur cou.

Après toutes ces années d'investigations, les chercheurs américains viennent de donner le résultat de leurs recherches. Ils se sont aperçus que, comme on pouvait s'y attendre, ces loups étaient exposés à de très forts taux de radiations.

Ils étaient même six fois plus élevés que le seuil maximal, qu'un humain ne pouvait dépasser sans faire courir un grave danger à sa santé. Mais alors comment faisaient ces animaux pour survivre à une telle dose de radiations ?

C'est là le point le plus intéressant des découvertes de cette équipe de scientifiques. Ils ont en effet remarqué que certains animaux avaient développé une mutation génétique propre à les protéger contre le cancer.

Les chercheurs ont pu identifier les parties du génome de ces loups qui semblaient insensibles, dans une certaine mesure, aux attaques de la maladie. En fait, le système immunitaire de ces animaux s'apparentait à celui d'un patient atteint du cancer mais bénéficiant de séances de radiothérapie.

Cette découverte sur la faculté qu'auraient certaines mutations génétiques de résister aux atteintes du cancer est d'autant plus importante que l'homme réagit à la maladie de la même manière que ces loups.

Ces recherches prometteuses sont malheureusement freinées par l'actuel conflit en Ukraine, qui rend l'accès à la zone de Tchernobyl très difficile. Il faudra donc patienter encore avant d'en voir les premiers résultats concrets.

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Certaines couleurs sont moins représentées que d'autres à la surface de la Terre. C'est notamment le cas du bleu. En effet, cette teinte est très rare. Ainsi, sur les 300.000 espèces recensées de plantes à fleurs, seulement 10 % se parent de cette couleur bleue.

Si l'on trouve aussi rarement ce coloris à l'état naturel, c'est que, pour paraître bleu, un objet ou un animal doit capter la lumière rouge. Or celle-ci est très difficile à absorber.

Pour pouvoir le faire, il faut posséder une composition moléculaire spécifique, capable de retenir cette lumière très peu énergétique.

Et pourtant, il arrive de trouver des plantes ou des animaux dont la coloration dominante est le bleu. Comment expliquer ces exceptions ?

Prenons l'exemple du geai des chênes. Le corps de ce petit passereau est plutôt brun et rose, mais certaines de ses plumes sont bleues. Ce n'est pas dû à l'existence d'un pigment bleu, qui ne colore le plumage ou le pelage d'aucun animal.

Comme souvent quand il s'agit de cette couleur bleue, sa perception est due à un effet d'optique. En fait, si nos yeux perçoivent cette teinte, c'est en raison des trous minuscules qui aèrent la structure des plumes.

Ce sont ces orifices, en effet, qui, du fait de leur taille, diffractent la lumière d'une certaine façon. C'est cette diffraction qui amène nos yeux à percevoir telle ou telle couleur.

Pourtant, les jours de beau temps, le ciel est bien bleu. Pour expliquer cela, il faut rappeler que la lumière du Soleil, composée de plusieurs couleurs, se diffuse par le biais des molécules de l'atmosphère terrestre, surtout celles d'oxygène et d'azote.

Si, dans le ciel, le bleu est plus visible que d'autres couleurs, c'est parce que la longueur d'onde de cette teinte, plus courte, correspond à la taille de ces molécules.

Quant à la mer, que nous voyons bleue également, elle doit cette teinte à la présence des molécules d'eau qui, captant surtout la lumière rouge et jaune, laisse toute la place au bleu.

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On le sait, les séjours dans l'espace peuvent affecter l'organisme. Une récente étude vient d'en apporter une nouvelle preuve : les astronautes auraient des maux de tête fréquents.

Les scientifiques ont notamment recueilli les déclarations de cosmonautes de l'Agence spatiale européenne et de la Nasa qui, de 2011 à 2018, avaient eu l'occasion de séjourner dans la Station spatiale internationale.

Certains d'entre eux avaient déjà eu mal à la tête au cours de l'année précédente, d'autres n'ayant par contre jamais souffert de migraines. Mais aucun d'entre eux n'avait eu à subir de maux de tête récurrents.

Or, 22 astronautes ont déclaré avoir ressenti des maux de tête, une ou plusieurs fois, après des séjours dans l'espace. En tout, près de 380 maux de tête ont été signalés à l'occasion de cette étude.

Rien d'étonnant à cela d'après les auteurs de l'étude. En effet, les modifications de la gravité impactent le cerveau. Et perturbent le système vestibulaire, responsable de notre équilibre et de notre aptitude à nous repérer dans l'espace.

Notre cerveau serait pris, en quelque sorte, dans un conflit entre les perceptions qu'il s'attend à ressentir, dans un environnement normal, et celles qui lui parviennent réellement.

C'est ce conflit qui provoquerait le mal de l'espace éprouvé par les cosmonautes. Or celui-ci provoque, entre autres désagréments, des maux de tête et même des migraines.

D'une manière générale, le cerveau est mis à rude épreuve dans l'espace. Selon les scientifiques, il lui faudrait même environ trois ans pour retrouver son état normal. Entre autres effets de ces voyages dans l'espace, le cerveau se dilaterait, ce qui entraînerait des maux de tête.

Et ce problème de santé n'est pas anecdotique. En effet, plus de 90 % des astronautes en souffriraient. Très gênants, ces maux de tête rendent les cosmonautes moins performants et risquent de compromettre leur mission.

Avant de mettre au point des méthodes de soin, propres à les soulager, d'autres recherches sont nécessaires. Elles permettront de mieux cerner l'ensemble des causes de ce phénomène.

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Dans les films de science-fiction, ou les bandes dessinées, un "rayon de la mort" surgit parfois, sous forme de laser, d'un revolver, ou d'un fusil, et foudroie l'ennemi.

Mais cette expression est souvent réservée à une expérience que certains prêtèrent au savant grec Archimède. En effet, durant le siège de Syracuse par les Romains, entre 214 et 212 avant notre ère, le savant aurait réussi à enflammer des bateaux ennemis en utilisant des miroirs pour concentrer sur eux la chaleur du soleil.

En fait, cette action semble relever davantage de la légende que de l'Histoire. Et pour cause : il semble que personne n'ait réussi à reproduire cette expérience.

Au début du XVIIe siècle, Descartes avait d'ailleurs indiqué qu'à son avis, ce "rayon de la mort" était impossible à produire. On cite bien quelques tentatives en ce sens, comme celles de l'ingénieur et inventeur américain Nikola Tesla, qui n'est cependant pas allé jusqu'au bout de ses recherches.

Mais voilà que le sujet est à nouveau mis sur le tapis. Et par un adolescent canadien de 13 ans. En effet, celui-ci a décidé de reconstituer l'événement dont fut témoin Archimède, voilà plus de 2.000 ans.

Il a donc réalisé une maquette représentant la cité de Syracuse, un navire au large et, en haut d'une tige métallique, une boule jaune représentant le soleil.

Au lieu de la chaleur de cet astre, il a eu recours à celle de lampes chauffantes, captée par des miroirs concaves. Et il a constaté que, plus il augmentait la puissance des lampes, plus le navire visé par ce soleil artificiel devenait chaud.

Mais il n'a pourtant pas pris feu. Semblant au fait de ces questions, le collégien en a profité pour rappeler que la présence du soleil et de miroirs ne suffisait pas pour enflammer la cible.

Il fallait aussi tenir compte d'éventuels nuages dans le ciel, de la distance à laquelle se trouve la cible visée, ici des bateaux, et de la nature du bois composant la coque des navires. Pour l'instant, le "rayon de la mort" n'a toujours pas surgi !

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L'hôpital n'est pas un lieu calme. Des portes s'ouvrent et se ferment sans cesse, des pas se font entendre dans les couloirs et des médicaments ou des repas sont portés sur des chariots dont les roulettes font aussi du bruit.

Mais d'autres sons sont tout aussi insistants, voire davantage. Ils viennent de tous les "bips" produits par ces machines qui surveillent notre santé.

Il peut s'agir des "moniteurs", ces appareils qui contrôlent en permanence l'état des patients, des machines utilisés lors des dialyses ou encore des pompes à perfusion.

Tous ces sons accumulés finissent par produire un bruit de fon gênant, aussi bien pour les patients que pour le personnel soignant. Et cet environnement sonore envahissant se révèlerait finalement improductif.

En effet, le personnel entendrait trop d'alarmes pour y faire vraiment attention. Environ un millier se déclencherait chaque jour sur leur lieu de travail.

Cette insensibilité progressive aux alarmes serait fatale à de nombreux patients. Selon une récente étude, une telle inattention aurait provoqué le décès de 566 personnes aux États-Unis, de 2005 à 2010.

Par ailleurs, ces "bips" incessants et répétitifs seraient une réelle cause de fatigue pour les personnels soignants. Un constat d'autant plus préoccupant que seulement 15 % de ces signaux sonores auraient une réelle importance.

Des chercheurs se sont penchés sur cette question, essayant de découvrir des sons moins invasifs. Une étude a été menée en ce sens, avec une quarantaine de participants. Ils ont fini par identifier des sons qui, tout en étant aisément perceptibles, n'occasionnaient pas de fatigue particulière.

C'était notamment le cas du son produit par le contact de deux verres. À condition d'adopter une tonalité assez basse, il s'agissait là d'un son à la fois audible et peu invasif. Il semblerait donc tout indiqué pour remplacer les "bips" des hôpitaux.

Certains chercheurs montrent cependant un certain scepticisme. Pour eux, tout son, pour peu qu'il soit répété sans cesse, finit par induire une fatigue et même une certaine forme de stress.

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