Pour la Science n°538 - Août 2022

PRÉHISTOIRE Quand nos ancêtres ont-ils appris à compter ?

La réponse de

Francesco D’Errico

POUR LA SCIENCE

préhistorien

Logique

Covid-19

MODÉLISER DES VACCINS PLUS PERFORMANTS

COMMENT LE CERVEAU CONSTRUIT SA RÉALITÉ

08/22

KÉRATINOCYTES

Les sentinelles inattendues de la peau TÉLÉPORTATION QUANTIQUE UNE ÉTAPE CRUCIALE VIENT D’ÊTRE FRANCHIE

L 13256 - 538 S - F: 7,00 € - RD

DOM : 8,50 € – BEL./LUX. : 8,50 € – CH : 12,00 FS – CAN. : 12,99 $CA – TOM : 1 100 XPF

Édition française de Scientific American – Août 2022 - n° 538

LE PARADOXE DE FERMI ET LA FIN DES MONDES

Neurosciences

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Groupe POUR LA SCIENCE Directrice des rédactions : Cécile Lestienne POUR LA SCIENCE Rédacteur en chef : François Lassagne Rédacteurs en chef adjoints : Loïc Mangin, Marie-Neige Cordonnier Rédacteurs : François Savatier, Sean Bailly Stagiaires : Élisa Doré, Hervé Rabillé

É DITO

HORS-SÉRIE POUR LA SCIENCE Rédacteur en chef adjoint : Loïc Mangin Développement numérique : Philippe Ribeau-Gésippe Community manager et partenariats : Aëla Keryhuel aela.keryhuel@pourlascience.fr Conception graphique : William Londiche Directrice artistique : Céline Lapert Maquette : Pauline Bilbault, Raphaël Queruel, Ingrid Leroy, Ingrid Lhande Réviseuse : Anne-Rozenn Jouble Assistante administrative : Doae Mohamed Direction du personnel : Olivia Le Prévost Secrétaire général : Nicolas Bréon Fabrication : Marianne Sigogne et Zoé Farré-Vilalta Directeur de la publication et gérant : Frédéric Mériot Anciens directeurs de la rédaction : Françoise Pétry et Philippe Boulanger Conseiller scientifique : Hervé This Ont également participé à ce numéro : Olivier Arzel, Isabelle Bouchery, Maud Bruguière, Baptiste Darbois-Texier, Stéphane Dorbolo, Julie Dubosc, Guillaume Gastineau, Julien Laurat, Jean-Pierre Lasota, Clément Léna, Béatrice Marticorena, Florian Moreau, Anne-Marie Ohler, Fanny Rybak, Didier Swingedouw, Antoine Tilloy PUBLICITÉ France stephanie.jullien@pourlascience.fr ABONNEMENTS www.boutique.groupepourlascience.fr Courriel : serviceclients@groupepourlascience.fr Tél. : 01 86 70 01 76 Du lundi au vendredi de 8 h 30 à 12 h 30 et de 13 h 30 à 16 h 30 Adresse postale : Service abonnement Groupe Pour la Science 235 avenue Le Jour se Lève 92 100 Boulogne-Billancourt Tarifs d’abonnement 1 an (12 numéros) France métropolitaine : 59 euros – Europe : 71 euros Reste du monde : 85,25 euros DIFFUSION Contact kiosques : À Juste Titres ; Alicia Abadie Tél. 04 88 15 12 47 Information/modification de service/réassort : www.direct-editeurs.fr www.pourlascience.fr 170 bis boulevard du Montparnasse – 75 014 Paris Tél. 01 55 42 84 00 SCIENTIFIC AMERICAN Editor in chief : Laura Helmut President : Stephen Pincock Executive vice president : Michael Florek

Toutes demandes d’autorisation de reproduire, pour le public français ou francophone, les textes, les photos, les dessins ou les documents contenus dans la revue « Pour la Science », dans la revue « Scientific American », dans les livres édités par « Pour la Science » doivent être adressées par écrit à « Pour la Science S.A.R.L. », 162 rue du Faubourg Saint-Denis, 75010 Paris. © Pour la Science S.A.R.L. Tous droits de reproduction, de traduction, d’adaptation et de représentation réservés pour tous les pays. La marque et le nom commercial « Scientific American » sont la propriété de Scientific American, Inc. Licence accordée à « Pour la Science S.A.R.L. ».

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement la présente revue sans autorisation de l’éditeur ou du Centre français de l’exploitation du droit de copie (20 rue des Grands-Augustins, 75 006 Paris).

Origine du papier : Autriche Taux de fibres recyclées : 30 % « Eutrophisation » ou « Impact sur l’eau » : Ptot 0,007 kg/tonnex

François Lassagne Rédacteur en chef

PERCEVOIR C’EST, DÉJÀ, PENSER !

L

a chaleur du soleil, la caresse du vent, un frisson en sortant de l’eau… La peau est notre premier contact avec le monde qui nous entoure. Un contact inconscient, immédiat, qui s’instaure avant même que notre système nerveux n’entre en action. Car il est désormais établi, comme le détaille le neurophysiologiste Bernard Calvino, que revient non pas tant à nos neurones mais, surtout, en amont, aux cellules constitutives de l’épiderme, les kératinocytes, de détecter et transmettre les variations de température, de pression ou la douleur.

Les messages chimiques qu’envoient ces cellules de la peau trouveront, bien sûr, leur chemin vers le système nerveux.

Elles ne cessent d’interagir avec lui, transformant la chaleur, la brise ou la piqûre des grains de sable en information. La conception classique du lien entre la perception et la pensée voudrait que, riche de ces informations transmises aux neurones, notre cerveau installe la scène : nous sommes à la plage.

Sauf que cette conception ne reflète pas ce que nous apprend, par ailleurs, l’enregistrement de l’activité des neurones d’animaux de laboratoire quand ils se déplacent, se remémorent le passé ou décident d’un comportement à adopter. La scène de la plage ne naît pas de nos sensations. Elle est déjà là, codée dans certains schémas d’activité de nos neurones – pas exactement cette scène, mais au moins une qui lui ressemble, fruit de nos expériences passées.

Nos sens ne font qu’en ajuster les détails. Ainsi notre réalité intérieure, au fil de nos perceptions et de nos actions, se conforme-t-elle sans cesse au monde extérieur, comme l’explique le neurophysiologiste György Buzsáki.

Pensée et perception sont en conversation permanente.

Cette conversation intime fut probablement à l’origine des premiers pas de la numération. Comment les premiers humains commencèrentils à compter ? Sans doute en regardant les marques que leurs coups laissaient sur des os, propose le préhistorien Francesco D’Errico, ou en désignant à d’autres des quantités avec leurs doigts. L’observation et le corps se révèlent intimement liés à la pensée abstraite. L’été, si propice aux sensations, l’attention tournée vers l’instant présent, portée par les perceptions, est à l’évidence, aussi, un temps favorable à la pensée. n

POUR LA SCIENCE N° 538 / AOÛT 2022 /

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s OMMAIRE N° 538 / Août 2022

ACTUALITÉS

P. 6

ÉCHOS DES LABOS • La téléportation quantique fait un bond en avant • L’Amoc lève le pied • La Voie lactée dans l’œil de Gaia • Des dents archaïques, mais au sens strict • La dopamine motive l’abeille • Division cellulaire anormale • Une mémoire immunitaire de longue durée dans la cornée • Parkinson, un nouveau traitement non invasif ?

• Comment mieux anticiper les grands séismes

P. 20

LES LIVRES DU MOIS

CAHIER PARTENAIRE

PAGES I À IV (APRÈS LA P. 43)

Quand une photo sort de l’ombre Parrainé par

P. 22

DISPUTES ENVIRONNEMENTALES

Debout, les données de la terre !

GRANDS FORMATS PALÉOANTHROPOLOGIE

P. 36

P. 48

BIOLOGIE

UN CLOWN À PRENDRE POUR MODÈLE

DEPUIS QUAND SAVONS-NOUS COMPTER ?

Pauline Salis et Vincent Laudet

Des incisions sur des os suggèrent que les nombres ont émergé il y a plusieurs dizaines de milliers d’années.

La main de nos ancêtres a sans doute aussi contribué aux prémices de la numération.

P. 54

Colin Barras

Catherine Aubertin

Les poissons-clowns, bien plus que des héros de film, sont d’incontournables modèles biologiques.

NEUROSCIENCES

COMMENT LE CERVEAU CONSTRUIT SA RÉALITÉ

György Buzsáki

P. 24

Nos neurones simulent des réalités plausibles, dont nos sens et actions éprouvent la pertinence.

LES SCIENCES À LA LOUPE

La science occidentale n’existe pas Yves Gingras

P. 42

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POUR LA SCIENCE

Logique

COVID-19

LE PARADOXE DE FERMI ET LA FIN DES MONDES

MODÉLISER DES VACCINS PLUS PERFORMANTS

TÉLÉPORTATION QUANTIQUE UNE ÉTAPE CRUCIALE VIENT D’ÊTRE FRANCHIE

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Neurosciences

COMMENT LE CERVEAU CONSTRUIT SA RÉALITÉ

08/22

KÉRATINOCYTES

Les sentinelles inattendues de la peau

Entretien avec Francesco D’Errico L 13256 - 538 S - F: 7,00 € - RD

Édition française de Scientific American – Août 2022 - n° 538

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La réponse de

Francesco d’Errico préhistorien

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fr LETTRE D’INFORMATION

PRÉHISTOIRE Quand nos ancêtres ont-ils appris à compter ?

« LES VESTIGES ARCHÉOLOGIQUES NE SONT QU’UN TOUT PETIT REFLET DE CE QUI A PU SE PASSER »

30/06/2022 18:31

En couverture : © nobeastsofierce/Shutterstock (image principale) ; © Jurik Peter/Shutterstock Les portraits des contributeurs sont de Seb Jarnot Ce numéro comporte un encart d’abonnement Pour la Science, broché en cahier intérieur, sur toute la diffusion kiosque en France métropolitaine. Il comporte également un courrier de réabonnement, posé sur le magazine, sur une sélection d’abonnés.

P. 62

MÉDECINE Préhistoriens, linguistes, anthropologues et statisticiens COVID-19, DE MEILLEURS VACCINS s’associent pour remonter aux origines de la numération. GRÂCE À LA

MODÉLISATION

Elie Dolgin

La modélisation numérique devrait optimiser la composition des prochains vaccins contre le Covid-19.

RENDEZ-VOUS

P. 86

ART & SCIENCE

Prenez-en de la graine !

Loïc Mangin

P. 88

IDÉES DE PHYSIQUE

La valse des valises Jean-Michel Courty et Édouard Kierlik

P. 68

ENVIRONNEMENT

LE CHANT DE DÉTRESSE DES AMPHIBIENS

Gunther Köhler

Déforestation, pollution et pathogènes contribuent à un déclin préoccupant.

P. 26

P. 92

LES KÉRATINOCYTES, SENTINELLES INATTENDUES DE LA PEAU

Chez la girafe tous les cous sont permis

BIOLOGIE

P. 74

SCIENCE ET FICTION

LE PARADOXE DE FERMI, RÉFLEXIONS SUR LA VIE AILLEURS… ET SUR TERRE

Jean-Paul Delahaye

Pourquoi l’éventuelle vie extraterrestre ne laisse-t-elle aucune trace ?

CHRONIQUES DE L’ÉVOLUTION

Hervé Le Guyader

Bernard Calvino

Contrairement à ce que l’on pensait, le premier front sensoriel de la peau n’est pas le système nerveux, mais la multitude de cellules qui structure l’épiderme.

Les kératinocytes hébergent de nombreux canaux et messagers chimiques qui en font le premier maillon de la chaîne de communication qui assure nos perceptions.

P. 96

SCIENCE & GASTRONOMIE

P. 80

Cuisons couverts !

LA SINUEUSE HISTOIRE DU VOYAGE DE LA LUNE AUTOUR DU SOLEIL

À PICORER

HISTOIRE DES SCIENCES

Jacques Gapaillard

D’obstinés savants ont rendu compte d’une trajectoire moins triviale qu’il n’y paraît.

Hervé This

P. 98

ÉCHOS DES LABOS

PHYSIQUE QUANTIQUE

LA TÉLÉPORTATION QUANTIQUE FAIT UN BOND EN AVANT P. 6 P. 20 P. 22 P. 24

Échos des labos Livres du mois Disputes environnementales Les sciences à la loupe

Cette technique a été réalisée entre deux utilisateurs en faisant appel à un intermédiaire. Un résultat qui ouvre la porte à des communications quantiques totalement sécurisées à grande distance, et fait franchir une étape importante dans la conception d’un internet quantique.

P

résenté comme le futur des réseaux de télécommunication, l’internet quantique offre de nombreux avantages, notamment en matière de sécurité. Grâce à un processus de chiffrement reposant sur les propriétés quantiques des porteurs de l’information, typiquement des photons, et une infrastructure adaptée, il rend impossible pour une tierce personne d’intercepter et déchiffrer un message.

Mais la mise en œuvre de l’internet

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quantique reste un défi technique immense, dont certains aspects sont encore à l’étude en laboratoire. Par exemple, lorsque deux utilisateurs sont très loin l’un de l’autre, le problème majeur est la perte des photons sur le trajet. Jusqu’à présent, les systèmes proposés pour compenser cette perte de signal introduisaient des failles de sécurité. La téléportation quantique offre une solution fiable, mais seules des versions simplifiées et limitées avaient été mises en œuvre. Or l’équipe de Ronald Hanson, de

l’université de Delft, vient de mettre au point un dispositif de téléportation quantique qui fonctionnerait pour des utilisateurs éloignés l’un de l’autre.

Dans les ordinateurs quantiques et l’internet de demain, l’unité d’information est le qubit, une forme généralisée du bit classique qui prend la valeur « 0 » ou « 1 ». Le qubit a intuitivement davantage de degrés de liberté car il autorise une superposition quantique de l’état « 0 » et de l’état « 1 ». Ce qubit est donc très utile pour réaliser des calculs quantiques dans les ordinateurs. Par ailleurs, dans la transmission de messages, il est impossible d’extraire de l’information d’un qubit, c’est-à-dire le copier, sans le modifier. La cryptographie quantique utilise à son avantage cette propriété, car il est alors assez facile de savoir si une tierce personne a intercepté la clé de chiffrement portée par les qubits que s’envoient deux interlocuteurs (Alice et

© Jurik Peter/Shutterstock

Vue d’artiste du système de téléportation quantique. Dans un réseau, il est possible de transmettre de l’information d’un nœud à un autre, assez éloigné, en passant par un nœud intermédiaire (au centre).

Bob). Si ces deux interlocuteurs constatent des anomalies dans les qubits échangés, ils en déduisent que leur clé a été lue. Ils en réémettent une autre jusqu’à être sûrs qu’il n’y a pas eu d’intrusion et ils peuvent alors chiffrer leurs messages avec cette clé.

Cet avantage est aussi une fragilité : les perturbations de l’environnement, comme la perte du photon dans la fibre optique (ce qui correspond à une atténuation de signal) sont équivalentes, du point de vue d’Alice et de Bob, à la preuve qu’une tierce personne a cherché à lire leur message. Cette fragilité impose des contraintes sévères sur les applications technologiques, au risque de perdre tout l’intérêt du système quantique ou de créer des failles de sécurité. Par exemple, pour transmettre un message à Bob, Alice doit envoyer des qubits sous la forme de photons au travers d’une fibre optique. Le problème de ce support est que le signal

s’atténue assez vite et se perd totalement si la distance entre Alice et Bob est, typiquement, supérieure à une centaine de kilomètres. Dans un système de communication classique par fibres optiques, la solution consiste à installer des répéteurs sur le trajet de la fibre. Un répéteur reçoit

Un des défis techniques de la téléportation est la réalisation d’une mémoire quantique un signal affaibli de l’expéditeur, le mesure, le copie et le réémet de façon amplifiée vers le destinataire. On peut ajouter autant de répéteurs que nécessaire sur le chemin.

L’inconvénient dans le cas d’un réseau quantique est que l’action d’un répéteur détruirait les propriétés intéressantes des qubits. En effet, le répéteur réalise une « mesure » du qubit. Dès lors, dans un réseau quantique, l’emploi d’un répéteur classique est impossible.

Une solution reste de décoder le message d’Alice et le chiffrer de nouveau pour l’envoyer à Bob. Par exemple, le réseau quantique expérimental qui relie Shanghai à Pékin utilise 32 répéteurs.

Cela revient alors à diviser la ligne en plusieurs segments et à établir un protocole de cryptographie quantique sur chacun. Mais dans ce cas, il faut avoir confiance dans le fait qu’aucun attaquant ne s’infiltre au niveau des répéteurs (on parle de « nœuds de confiance ») reliant deux segments successifs. Cette contrainte est impossible à garantir à l’échelle d’un réseau mondial, elle constituerait une faille de sécurité.

Cependant, la mécanique quantique offre une solution grâce au phénomène d’intrication. Deux particules sont dites intriquées lorsque leurs propriétés sont plus fortement corrélées que ne le permet la physique classique. « Concrètement, explique Marc-Olivier Renou, de l’institut des sciences photoniques, à Barcelone, ces corrélations ne peuvent pas s’expliquer par un transfert d’information qui serait porté par des porteurs d’information se déplaçant de proche en proche à vitesse finie. Quelle que soit la distance entre les deux particules, celles-ci doivent être interprétées comme un unique système. » Cela se traduit par le fait qu’une mesure menée sur une des particules se manifeste instantanément sur les deux particules même si elles sont très éloignées l’une de l’autre. On peut alors mettre en place un protocole de téléportation quantique. Celui-ci opère en deux temps. Dans la première étape, sujette à des pertes dans les fibres, on distribue une paire intriquée entre Alice et Bob. Dans la seconde étape, Alice prépare un qubit qui porte l’information utile qu’elle veut transmettre à Bob. Elle réalise alors une mesure combinée de ce qubit d’information et de son qubit intriqué avec celui de Bob. Le résultat de cette opération purement quantique est alors que l’information disparaît du côté d’Alice et se retrouve chez Bob. Cette seconde étape n’est pas sujette aux pertes quantiques.

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EN BREF Des puits de carbone tropicaux Véritables forêts inondées, les mangroves ont un rôle important dans la séquestration du carbone.

Mais l’estimation de la capacité de ces écosystèmes à stocker du carbone était difficile et nécessitait de faire des mesures sur le terrain.

Yuhan Zheng, de l’université de Tokyo, et ses collègues ont développé un modèle qui repose sur les effets d’inondation par les marées (sur la température et la salinité) et des images satellitaires, évaluant l’activité photosynthétique du milieu.

Scientific Reports, 21 juin 2022

Sur les traces évolutives d’E. coli

© En haut : Y. Bhosale et al., PRL, 2022 ; en bas : © Dominic Gentilcore PhD/Shutterstock

Escherichia coli est un pathogène opportuniste qui vit dans les intestins des humains et d’autres animaux. Faute d’échantillon de cette bactérie datant d’avant le xixe siècle, on avait peu d’informations sur son histoire évolutive.

Or, en étudiant des restes momifiés d’un noble napolitain décédé en 1586 d’une cholécystite chronique, l’équipe de Hendrik Poinar, de l’université McMaster, au Canada, a retrouvé une bactérie E. coli vieille de cinq siècles, dont elle a séquencé le génome.

Nature, 16 juin 2022

Des grenouilles maladroites Quand elles sautent, les grenouilles miniatures du genre Brachycephalus perdent le contrôle de leur trajectoire. L’équipe de Marcio Pie, de l’université Edge Hill, au Royaume-Uni, a montré que cette perte d’équilibre est liée à la taille de leur système vestibulaire, un réseau liquidien de l’oreille interne qui envoie des signaux au cerveau pour le maintien de l’équilibre.

Or quand cet organe est trop petit, le liquide s’y déplace difficilement et n’assure pas bien son rôle.

Science Advances, 15 juin 2022

PHYSIQUE

LA MÉCANIQUE DU NID

L

’assemblage désordonné de tiges qui forment un nid est, de manière surprenante, à la fois léger, mécaniquement souple et solidaire. Étudier et modéliser les nids est loin d’être simple car leurs propriétés émergent de leurs constituants élémentaires : les brindilles.

Les contacts et les frottements entre les brindilles conduisent au phénomène de verrouillage (ou jamming) : ils les empêchent de bouger. Yashraj Bhosale, de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign, aux ÉtatsUnis, et ses collègues ont étudié le comportement de ces systèmes en partant de 460 tiges de bambou de près de 8 centimètres de longueur pour 0,2 centimètre de diamètre. Ils les ont versées dans un cylindre de façon désordonnée, puis ils ont agi sur l’ensemble grâce à un piston avec des cycles de compression et de détente pour observer la réponse mécanique du système. Les chercheurs ont utilisé des techniques d’imagerie à rayons X pour cartographier en 3D les points de contact afin de comprendre précisément la réponse mécanique du « nid ». Ils ont alors constaté que le nombre de points de contact sur chaque tige augmentait avec la pression. Dès lors, la tige

Pour étudier les propriétés mécaniques des nids d’oiseaux, les chercheurs ont examiné la réponse mécanique de tiges de bambou soumises à une pression (à gauche), puis ont simulé sur ordinateur ce même système.

avait plus de difficulté à se plier. Cette variation dans la souplesse des bouts de bambou explique le comportement non linéaire du système. Les chercheurs ont confirmé leurs observations grâce à une simulation numérique de ce nid artificiel. Cette étude est une première étape pour comprendre les propriétés étonnantes d’un nid. Mais déjà, ces objets inspirent les ingénieurs et les architectes qui imaginent des structures formées d’agrégats de tiges qui associeraient résistance mécanique et légèreté. n S. B. Y. Bhosale et al., Phys. Rev. Lett., 2022

GÉOSCIENCES

LA PEAU DES SOLS ARIDES

D

ans les zones désertiques ou semiarides, une couche (de l’ordre du millimètre) de microorganismes, là cyanobactéries, ailleurs lichens, champignons ou mousses, agglomère les particules du sol.

Longtemps négligées, ces croûtes biologiques (biocrusts en anglais) font désormais l’objet de nombreuses études. Et pour cause. « Elles ont un impact sur le climat, entre autres, car elles modifient la réflexion du rayonnement solaire et piègent du carbone dans le sol. Elles influent également sur la circulation de l’eau, l’érosion hydrique et éolienne », résume Oumarou Malam Issa, chercheur à l’Institut de recherche pour le développement (IRD).

Malgré des données limitées, Emilio Rodríguez-Caballero, de l’université d’Almería, en Espagne, et ses collègues estiment que ces croûtes biologiques réduisent d’environ 60 % les émissions mondiales de poussière

Paysage de Monument Valley, dans le Nevada, aux États-Unis. Le sol est recouvert d’une croûte de microorganismes, le biosol.

atmosphérique, un type d’aérosols qui joue un rôle dans le climat en modifiant le bilan radiatif terrestre, et qui a des conséquences sur la santé et l’activité économique. n Isabelle Bellin E. Rodríguez-Caballero et al., Nature Geoscience, 2022

POUR LA SCIENCE N° 538 / AOÛT 2022 /

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ÉCHOS DES LABOS

BIOLOGIE ANIMALE

EN BREF

LA DOPAMINE MOTIVE L’ABEILLE

Un voilier du haut Moyen Âge

L

Jingnan Huang et ses collègues ont examiné les bases neurobiologiques de l’appétence chez les abeilles mellifères, connues pour leur rôle majeur dans la pollinisation et la production de miel. Ce mécanisme reposerait sur un neurotransmetteur, la dopamine, très bien connu chez d’autres vertébrés.

d’alimentation : elles avaient tendance à rester plus longtemps dans la ruche. Ainsi la base neurobiologique du désir est-elle contrôlée, chez les abeilles aussi bien que chez l’humain, par un processus de signalisation basé sur la dopamine. Ce qui suggère que ce mécanisme serait apparu bien plus tôt que nous le pensions chez un ancêtre commun des invertébrés et des vertébrés. n

Un nanoruban de Möbius

J. Huang et al., Science, 2022

COLÈRE STELLAIRE LOCALISÉE

D

14 / POUR LA SCIENCE N° 538 / AOÛT 2022

Communiqué Inrap, 15 juin 2022

Élisa Doré

ASTROPHYSIQUE

ans un système binaire où une naine blanche compacte aspire la matière du second astre, l’explosion en nova du premier était un phénomène déjà connu : une réaction de fusion thermonucléaire s’enclenche sur toute la surface de la naine blanche et conduit à son explosion. Cependant, l’équipe de Simone Scaringi, de l’université de Durham, au RoyaumeUni, a découvert un nouveau type d’explosion stellaire plus localisé, les micronovæ. Les chercheurs ont observé des réactions thermonucléaires se produisant non pas sur l’ensemble de la surface, mais dans des zones localisées de naines blanches dotées de puissants champs magnétiques. Ces astres accrètent la matière de leur compagnon au niveau de leurs pôles magnétiques, de sorte que le déclenchement de la fusion thermonucléaire a lieu uniquement dans ces régions. Représentant un millionième de

La boue nous vaut la conservation rare d’une grande partie de la structure d’un voilier de charge du VIIIe siècle dans un petit affluent de la Garonne. Laurent Grimbert, de l’Inrap, estime que le bateau mesurait une quinzaine de mètres et pouvait transporter une dizaine de tonnes.

Les archéologues démontent cette embarcation pièce à pièce et travaillent à préserver ce remarquable témoignage de la fin de l’ère mérovingienne en Gironde.

Vue d’artiste d’un système à deux étoiles où des micronovæ peuvent se produire. Le disque gris-bleu autour de la naine blanche est composé de matière volée à son étoile compagne. Au centre du disque, le puissant champ magnétique de la naine blanche canalise cette matière, principalement de l’hydrogène, vers les pôles de l’astre.

l’énergie d’une explosion de nova, les micronovæ brûlent néanmoins 20 000 000 milliards de kilogrammes de matière et restent des événements très puissants . n E. D. S. Scaringi et al., Nature, 2022

Le carbone est étonnant.

Grâce à des processus de chimie organique, on peut l’assembler pour faire des sphères (fullerène), des plans (graphène), des cylindres (nanotubes), etc. Mais ces structures sont simples et régulières. L’équipe de Kenichiro Itami, de l’université de Nagoya, a réussi à créer une forme plus complexe : un ruban de Möbius, une bande dont on recolle les extrémités avec une torsion. Il en résulte un objet avec une face unique ! Pour l’obtenir, les chimistes ont mis au point une synthèse en 14 étapes qui introduit la torsion lors de la fabrication d’une bande de carbone.

Nature Synthesis, 19 mai 2022

© En haut : © Daniel Prudek/Shutterstock ; en bas : ESO/M. Kornmesser, L. Calçada ; © Patrick Ernaux, Inrap (bateau) ; © Issey Takahashi (Möbius)

a dopamine est un neurotransmetteur crucial qui agit sur la motivation et le circuit de la récompense de nombreux vertébrés comme les mammifères, les poissons ou les oiseaux. L’équipe menée par Martin Giurfa, de l’université de Toulouse, a découvert un système « du désir » similaire chez l’abeille mellifère, et lève le voile, pour la première fois chez un insecte, sur l’importance de la dopamine dans le contrôle de l’appétence.

Pour savoir si les abeilles ressentent un « désir » de nourriture, les chercheurs ont appâté des individus avec une solution sucrée. Ils ont ensuite quantifié la concentration de dopamine produite par les insectes. Résultats ? Les butineuses capturées juste avant qu’elles se nourrissent sécrétaient significativement plus de dopamine que les autres abeilles. Cependant, ce taux chutait après l’alimentation. Il semblerait donc qu’une activation rapide et transitoire du système dopaminergique des abeilles stimule l’appétit de ces dernières et les motive à se mettre en quête de nourriture.

Les chercheurs ont confirmé cette hypothèse en traitant certains individus avec un antagoniste des récepteurs de la dopamine, la fluphénazine. Après inhibition de la signalisation dopaminergique, les abeilles se rendaient moins fréquemment sur le site

LES LIVRES DU MOIS

PSYCHOLOGIE

BIOLOGIE/AGRONOMIE

HOMO SAPIENS DANS LA CITÉ Coralie Chevallier et Mathieu Perona Odile Jacob, 2022 288 pages, 22,90 euros

Nombre de politiques publiques visent à modifier les comportements des humains, mais, souvent, ces derniers n’agissent pas comme on s’y attend. Partant de ce constat, les auteurs travaillent à faire entendre pourquoi les connaissances acquises au cours des recherches en psychologie et en économie expérimentale peuvent aider à élaborer des politiques publiques efficaces. L’ouvrage fourmille d’exemples amusants d’actions réussies ou ratées, selon leur degré de prise en compte de ces connaissances.

Ils décrivent par exemple une étude menée dans des crèches en Israël.

Confronté aux retards récurrents de parents, le personnel mit en place un système d’amende faisant payer davantage les parents retardataires en fin du mois. Résultat ? À rebours des objectifs poursuivis, les retards augmentèrent… Les parents avaient interprété le dispositif comme un moyen d’acheter un droit au retard, ce qui illustre une fois de plus que, pour les humains, « une amende est un prix ».

Au fil des chapitres, les auteurs passent en revue de grandes thématiques : la réputation, le besoin d’équité, la tendance à la procrastination…

L’une des originalités de l’ouvrage est d’ancrer fortement la réflexion dans une perspective évolutionniste. La plupart de nos comportements trouvent sans doute leurs motivations dans un gain évolutif : la nature a sélectionné, au cours des millénaires, ceux qui bénéficiaient à l’espèce. Les études expérimentales sont présentées sous ce jour, parfois illustrées d’exemples pris dans le monde animal.

Une réflexion réussie sur l’humain en société, qui est en plus très distrayante.

ANDRÉ DIDIERJEAN

Université de Franche-Comté, à Besançon

LA VIGNE, MIRACLE DE LA NATURE ?

Frédérique Pelsy et Didier Merdinoglu Quae, 2021 176 pages, 19 euros

La vigne fréquente nos tables : vin, mais aussi vinaigre, raisins de table, raisins secs, voire huile de pépins (excellente pour la santé)… Sa domestication est une odyssée étonnante qui a converti une liane poussant dans les forêts humides ou riveraines des cours d’eau méditerranéens en un arbuste planté par l’homme dans des sols secs…

Entre-temps, ses grappes de maigres fruits noirs, portés par les pieds femelles (la vigne sauvage, qui existe encore çà et là, est unisexuée !) sont devenues des grappes chargées et denses, aux raisins noirs, gris, roses ou blancs.

C’est cette saga que racontent les auteurs, chercheurs à l’Inrae de Colmar.

Vous verrez émerger ces maladies venues d’Amérique, où d’autres espèces de vignes portent des pathogènes auxquels la vigne européenne est très sensible : mildiou, oïdium, phylloxéra, black-rot… Vous comprendrez comment la lutte contre le phylloxéra, ce puceron qui détruit les racines de notre vigne, passe par le greffage sur des racines issues de vignes américaines ; vous verrez que la lutte contre les champignons emploie 20 % des pesticides consommés en France, alors que la vigne couvre 3 % de la surface agricole ! L’ouvrage analyse avec nuance les pratiques alternatives : viticulture bio, vignobles enherbés, vins naturels…

Surtout, vous découvrirez la génétique de la couleur des raisins domestiqués, l’histoire des cépages (ces variétés de vigne propagées par bouturage ou par greffage), les différences entre les cépages « de cuve », servant à faire le vin, et de table, dont on mange les fruits. Vous découvrirez aussi, depuis la culture jusqu’à la vinification, les diversités culturelles nées de l’interaction entre l’homme et la vigne.

MARC-ANDRÉ SELOSSE

Institut de systématique, évolution, biodiversité (Isyeb)

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ÉTHOLOGIE

EXOBIOLOGIE

DANS LE SILLAGE DES CORBEAUX – POUR UNE ÉTHIQUE MULTISPÉCIFIQUE Thom Van Dooren Actes Sud, 2022 400 pages, 22 euros

Malgré la fable de La Fontaine, le corbeau est souvent perçu en Europe comme un être maléfique. Pourtant les connaissances de l’éthologie moderne nous révèlent un tout autre visage : celui d’un animal social considéré aujourd’hui comme l’un des « plus intelligents du monde », capable d’expérimenter, de coopérer avec ses congénères ou de leur offrir des cadeaux.

Le philosophe australien Thom Van Dooren nous le présente ici, dans une étude approfondie qui s’attache « tout particulièrement à cinq sites », chacun situé dans une région du monde : Australie, Hawaii, Hollande, États-Unis, Îles Mariannes. Pour chacun de ces sites, l’auteur analyse en détail les rapports des corvidés avec les populations humaines locales et leurs conséquences variées sur la vie de ces populations et sur les équilibres biologiques avec d’autres espèces animales. Dans le désert des Mojaves, aux États-Unis, par exemple, les corbeaux menacent la survie des tortues locales. En d’autres endroits, des efforts sont faits, au contraire, pour éviter la dramatique disparition des corvidés.

En Hollande ou sur l’île de Hawaii, partisans et opposants des corbeaux (souvent des chasseurs) restent en conflit. Le livre, très agréable à lire, insiste sur les particularités de chacune des situations entre espèces. Il montre comment l’éthologie appliquée peut conduire à une morale nuancée et comment la compréhension fine d’un groupe animal particulier peut amener à la formulation d’une « éthique multispécifique », où les intérêts divergents de l’homme et des autres espèces doivent, dans chaque situation particulière, se confronter pour « bien faire monde » ensemble : « Cet ouvrage est une réflexion sur la manière de bien vivre […] avec d’autres êtres. »

ET AUSSI

LA VIE EXTRATERRESTRE Arik Kershenbaum Flammarion, 2022 416 pages, 23,90 euros

Les exoplanètes devenant de plus en plus nombreuses à nos yeux, ce livre est bienvenu. À partir de ce que nous observons sur Terre, son auteur tente d’imaginer à quoi pourraient ressembler des formes de vie extraterrestres.

Il mise sur le fait que si une « vie » existe ailleurs dans l’Univers, elle devrait tirer son énergie, directement ou non, de son (ou ses) étoile(s) ; occuper l’espace disponible ; et aurait besoin de temps pour se procurer l’énergie en question.

L’auteur fait aussi jouer un rôle important aux interfaces entre les milieux – par exemple entre un océan et son fond rocheux. Finalement, il pose que la sélection naturelle est le moteur universel de l’évolution, même si d’autres processus peuvent entrer en jeu, par exemple dans l’hypothèse où d’autres intelligences existent ailleurs dans l’Univers.

Il lui fallait, certes, faire des hypothèses pour mener son projet, mais les siennes en impliquent d’autres, implicites, qui ne sont pas évidentes. Ainsi, ce spécialiste de la communication animale voit l’évolution de la vie comme une série d’émergences de niveaux de complexité toujours plus grands, ce qui n’est qu’un point de vue.

S’il a raison de faire jouer un rôle important aux interactions entre espèces, la brusque arrivée dans son texte d’humanoïdes extraterrestres communicants, à notre image, exprime une vision très anthropocentrique de l’évolution… Or on sait que ce phénomène n’est pas une lente progression de la bactérie à l’homme mais un buissonnement complexe laissant une bonne part au hasard.

Il fallait certes que l’auteur fasse des choix pour produire sa version de la vie extraterrestre : si l’on ne discute pas ses hypothèses, son livre est très réussi !

JEAN-SÉBASTIEN STEYER

CNRS et MNHN

PRISONNIERS DU TEMPS Dean R. Lomax Belin, 2022, 376 pages, 22,90 euros

L’auteur est un paléontologue très actif à l’université de Manchester.

Il donne ici une vaste leçon d’éthologie en se servant de formes fossiles pour discuter des soins parentaux, de l’habitat ou de la prédation chez de nombreux animaux du lointain passé, avant de discuter de cas remarquables de fossilisation. Ainsi, ces chiens fossiles broyeurs d’os ; ce ptérosaure avalant un poisson… au moment où un gros poisson le gobe ; la question du sexe de ces oiseaux fossilisés avec leurs plumes au Crétacé inférieur, etc.

LA TROISIÈME VOIE DU VIVANT Olivier Hamant Odile Jacob, 2022, 288 pages, 24,90 euros

Les formes de vie sont souvent performantes lorsqu’elles luttent pour survivre ou se reproduire. Toutefois, la performance n’est pas le réglage fondamental du vivant, car aller trop dans un sens empêche la résilience.

Or le vivant est avant tout capable de robustesse – la troisième voie évoquée dans le titre –, laquelle favorise une meilleure adaptation.

De cette observation, l’auteur tire des pistes vers un mode de vie plus viable et respectueux de la nature.

ICE Marco Tedesco et Alberto Flores d’Arcais HumenSciences, 2022, 168 pages, 18,90 euros

Un glaciologue italien partage les riches émotions ressenties pendant une expédition au Groenland.

Il aime la glace, la révère, la craint, la respecte et toute la météorologie qui l’accompagne. À la faveur de ce témoignage personnel, il décrit comment s’habiller pour résister au froid, les bruits émis par la glace, la brusque vidange d’un lac glaciaire, la vie des tardigrades dans la mer sous-glaciaire, et, inévitablement, les conséquences observables du changement climatique sur la glace. Riche d’enseignements et très bien écrit.

GEORGES CHAPOUTHIER CNRS (émér.)

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BIOLOGIE

L’ESSENTIEL

L’AUTEUR

> L’épiderme, couche la plus externe de la peau, compte 95 % de kératinocytes, des cellules dont la production continue assure son intégrité. > On a longtemps pensé que les kératinocytes n’étaient que les constituants d’une barrière passive de protection contre la déshydratation, les rayons ultraviolets du soleil et les agents pathogènes.

> Mais ces dernières années, ces cellules se sont révélées capables de répondre à des stimulations sensorielles et de transmettre l’information au système nerveux périphérique, voire de moduler sa réponse. > Les terminaisons nerveuses sensorielles de l’épiderme ne sont donc pas les médiateurs exclusifs de la sensibilité cutanée et de la douleur.

BERNARD CALVINO professeur d’université honoraire en neurophysiologie et ancien membre du conseil scientifique de l’institut UPSA de la douleur

Contrairement à ce que l’on pensait, le premier front sensoriel de la peau n’est pas le système nerveux, mais la multitude de cellules qui structure l’épiderme.

Les sentinelles inattendues de la peau 26 / POUR LA SCIENCE N° 538 / AOÛT 2022

E

transmis à la moelle épinière via les fibres nerveuses sensorielles périphériques, puis au cerveau. Cependant, ces dernières années, contre toute attente, des découvertes sur la physiologie des cellules qui composent l’essentiel de l’épiderme – les kératinocytes – ont révélé que ces dernières elles-mêmes constituent le premier front du système sensoriel : elles sont à l’origine de la genèse du message sensoriel, alors que ce ne sont ni des cellules nerveuses ni des cellules excitables ! Ce changement conceptuel inattendu renouvelle la compréhension des mécanismes qui conduisent à l’installation des douleurs chroniques périphériques et ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement de pathologies cutanées telles que les démangeaisons – ou prurit –, la dermatite atopique, le psoriasis ou le syndrome de sensibilisation cutanée (allodynie).

La peau est un tissu stratifié complexe formant une importante barrière physique protectrice entre l’organisme et l’environnement externe. C’est aussi le plus grand organe sensoriel du corps, codant les variations de facteurs environnementaux comme la température ou la pression. De la surface vers la profondeur, ce

© Flystock/Shutterstock ; illustration de Martin Müller

n cette belle journée d’été, vous êtes allongé sur la plage, feuilletant votre magazine préféré. Le soleil vous enveloppe d’une douce chaleur qu’une légère brise atténue délicieusement par moments.

Pour la énième fois, vous écartez l’idée d’une baignade. En même temps, la perspective d’un coup de soleil ne vous enthousiasme pas. L’an passé, la sensation de brûlure et les démangeaisons associées vous ont laissé un souvenir cuisant. Soudain, une brusque rafale de vent soulève une nuée de grains de sable qui giflent votre peau comme une escadrille de minuscules abeilles. Dépité, vous plongez dans l’eau, ignorant le froid qui vous saisit…

Froid, chaleur, brûlure d’un coup de soleil, piqûre d’un grain de sable, nous connaissons par cœur toutes ces sensations. On pensait qu’il en était de même des mécanismes qui les produisent. De longue date en effet, les neurophysiologistes ont établi qu’elles sont la conséquence de la stimulation des capteurs des terminaisons nerveuses sensorielles thermo– ou mécanosensibles de la peau. Cette stimulation crée un message nerveux, lequel est ensuite

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PALÉOANTHROPOLOGIE

L’ESSENTIEL > La question de l’origine de la numération est l’objet de nombreuses recherches interdisciplinaires, qui font émerger deux théories complémentaires. > Les humains préhistoriques auraient commencé à strier

L’AUTEUR des os ou des coquillages pour coder des informations numériques. > La main humaine pourrait avoir joué un rôle clé, à l’origine de la numération en bases 5, 10 ou 20, d’après le nombre des doigts.

COLIN BARRAS journaliste scientifique à Ann Arbor, dans le Michigan

Depuis quand savons-nous compter ?

Des incisions sur des os suggèrent que les nombres ont émergé il y a plusieurs dizaines de milliers d’années dans les cultures du Paléolithique. Des indices culturels laissent par ailleurs penser que nos doigts ont joué un rôle majeur dans la façon dont nos ancêtres ont commencé à compter.

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Cet article est une traduction de How did Neanderthals and other ancient humans learn to count ?, publié le 2 juin 2021 sur Nature.com

I

© Francesco d’Errico

Ces marques faites par un Néandertalien sur un os de hyène découvert dans la grotte des Pradelles, en Charente, servaient-elles à noter une information numérique ?

l y a quelque 60000 ans, un Néandertalien s’empare d’un bout de fémur de hyène, puis, s’aidant d’un couteau de pierre, se met à l’entailler. En quelques instants, il pratique neuf entailles assez semblables et plutôt parallèles. Pour signifier quoi ? Francesco d’Errico a son idée. Après avoir étudié de nombreux artefacts préhistoriques, dont un fragment de fémur de hyène mis au jour dans les années 1970 dans la grotte des Pradelles, près d’Angoulême, ce paléoanthropologue de l’université de Bordeaux a acquis la conviction que cet os avait une fonction spécifique. Il propose que les entailles codaient un nombre. Si c’est bien le cas, alors l’Homo sapiens récent, que l’on nomme l’« humain anatomiquement moderne », n’est pas le seul à avoir appris à compter. Néandertal aussi l’aurait fait.

Francesco d’Errico a fait connaître ses idées en 2018. Il abordait alors le territoire inexploré de l’origine des nombres. « Cette question est restée jusqu’à aujourd’hui une niche relativement vacante dans la recherche scientifique », observe le biologiste évolutionniste Russell Gray, de l’institut Max-Planck d’anthropologie évolutionnaire de Leipzig. De fait, les chercheurs n’ont pas encore abouti à un consensus pour définir ce qu’est un nombre. Lorsqu’en 2017, le cogniticien Rafael Núñez, de l’université de Californie à San Diego s’est demandé si l’évolution avait vraiment doté les humains d’une capacité innée à compter ou seulement à quantifier, il a bien dû d’abord proposer une définition générale du concept de nombre. Il s’est alors arrêté sur celle-ci : est un nombre toute entité discrète (non continue) affectée d’une valeur exacte, que l’on représente à l’aide d’un symbole, par exemple d’un mot ou d’un signe.

La question de l’origine des nombres intéresse de plus en plus les scientifiques. Outre les préhistoriens, des cogniticiens, anthropologues ou encore psychologues abordent le problème sous divers angles. Certains se penchent notamment sur les systèmes de numération existant au sein des cultures contemporaines, espérant y déceler des indices sur la façon dont ces mécanismes mentaux et physiques permettant de compter et de manipuler des nombres se sont développés. Les

préhistoriens, de leur côté, traquent les notations numériques anciennes, tandis que des linguistes étudient l’origine profonde des mots servant à désigner les nombres.

La question soulève aussi l’intérêt du Conseil européen de la recherche : cet organe créé pour coordonner les efforts de la recherche dans l’Union européenne vient de financer à hauteur de 10 millions d’euros le projet Quanta d’« Étude de l’émergence des compétences humaines en matière de comptage ». Il s’agit d’étudier quand et comment les systèmes de numération sont apparus et se sont répandus au sein de l’humanité, s’ils sont propres aux hommes anatomiquement modernes ou étaient déjà présents chez d’autres humains.

Les travaux conduits jusqu’ici ont engendré deux points de vue sur la façon dont les systèmes de numération se sont manifestés au cours de l’évolution.

UN INSTINCT DES NOMBRES ?

Longtemps les chercheurs ont cru que seuls les humains étaient capables de quantifier. Puis, au XXe siècle, des recherches ont montré que certains animaux le peuvent aussi.

Des poissons, des abeilles et des poussins tout juste nés sont par exemple capables d’énumérer des quantités allant jusqu’à 4. D’autres parviennent aussi à discriminer les grandes quantités, pourvu qu’elles soient assez différentes les unes des autres : ils distinguent par exemple un assemblage de 10 objets d’un autre de 20 objets, mais tendront à confondre un assemblage de 20 objets avec un autre en regroupant 21. Les bébés de six mois ont aussi ces capacités, alors qu’ils n’ont été encore que peu exposés au langage et à la culture. Andreas Nieder, un neuroscientifique à l’université de Tübingen, pense que ces observations induisent un sens inné des nombres chez les humains, qui, selon lui, est né de l’avantage adaptatif qu’il représente.

Rafael Núñez, qui est l’un des directeurs scientifiques du projet Quanta, n’est guère d’accord. Il veut bien admettre que nombre d’animaux ont un sens inné de la quantité, mais pour lui la perception humaine des nombres est bien plus complexe, et ne lui semble pas

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BIOLOGIE

Un clown à prendre pour modèle Les poissons-clowns sont bien plus que des héros de film : ce que l’on découvre de leur développement, de leur vie sociale et de leur biologie en fait d’ores et déjà des stars de laboratoire, dont bien des mystères restent encore à éclaircir.

LE POISSON-CLOWN

L’ANÉMONE DE MER

Le nom vernaculaire « poisson-clown » désigne le genre Amphiprion, qui rassemble une trentaine d’espèces connues. Les colonies regroupent le plus souvent une demi-douzaine d’individus, et rien ne semble être organisé au hasard. On y trouve toujours deux individus d’une quinzaine de centimètres, chacun de taille différente, qui souvent sont préposés à une mission sur un rocher à proximité immédiate de leur hôte : prendre soin de leurs œufs. Tous les autres poissons sont de petite taille et il n’y en a jamais deux de taille identique. Certains, minuscules (quelques millimètres), semblent effrayés par les plus gros, et restent toujours en sécurité entre les tentacules de l’anémone.

Les anémones de mer peuvent être rassemblées en trois groupes, formés d’au moins dix espèces différentes : les anémones tapis Stichodactyla à tentacules courts, les anémones magnifiques Heteractis à tentacules longs et les anémones à tentacules en bulbes Entacmaea. Les 28 espèces de poissons-clowns ne vivent pas toutes dans ces trois groupes : certaines espèces sont généralistes et vivent dans n’importe quelle anémone, alors que d’autres sont spécialistes et ne vivent que dans une espèce précise. Le décryptage du génome des trois grands types d’anémones révèle des espèces cryptiques, très différentes génétiquement. Si les zoologistes ne savent pas distinguer ces espèces nouvellement identifiées, les poissons-clowns, eux, y parviennent très bien.

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LES AUTEURS

VINCENT LAUDET professeur de biologie marine à l’institut de sciences et technologie d’Okinawa, au Japon, et à l’Academia Sinica, à Taïwan

> Les poissons-clowns forment des symbioses avec des anémones de mer, elles-mêmes symbiotiques.

> Dans les anémones de mer, ils forment des colonies avec une organisation sociale très particulière.

> Ils ont un cycle de vie complexe et subissent une véritable métamorphose.

> Ils peuvent vivre jusqu’à trente ans et changer de sexe.

P

© Howard Chew/Alamy Banque D’Images

PAULINE SALIS chercheuse en biologie à l’observatoire océanologique de Banyulssur-Mer, dans l’unité Biologie intégrative des organismes marins

L’ESSENTIEL

longer dans un récif corallien est une expérience fascinante. Vous vous immergez dans un labyrinthe de couleurs, de formes, avec des rochers aux formes incroyables, abritant fissures et falaises couvertes d’organismes.

Vous découvrez un monde étrange, magnifique, où l’émerveillement est partout… Et si vous nagez dans les eaux de l’océan Pacifique, immanquablement, vous tombez dessus : un petit groupe de poissons très vifs, évoluant au sein d’une anémone de mer posée sur un éperon rocheux. Se faufilant entre les tentacules avec ses couleurs orange et blanc brillant, on le dirait sorti tout droit d’un écran de cinéma : c’est bien Némo, le poisson-clown !

Si vous approchez, il sort vivement de son anémone, bouche ouverte, nageoires dressées, tentant de vous intimider en dansant devant vous et puis, vite, il retourne vers la sécurité de son anémone. Et là, en observant plus attentivement, vous voyez d’autres poissons de tailles différentes et vous comprenez qu’il y a devant vous toute une petite société. Écosystème fragile, les coraux souffrent particulièrement du réchauffement climatique. Ils blanchissent et finissent par mourir. Depuis une vingtaine d’années, les chercheurs s’intéressent au poisson-clown, car il est un témoin de la santé du récif corallien où il vit. En effet, il est particulièrement sensible à l’acidité et à la température de l’eau. Mais les biologistes ont découvert que le poisson-clown avait bien d’autres intérêts. À l’instar du poisson-zèbre, un poisson d’eau douce, le poisson-clown pourrait devenir un modèle d’étude pour le milieu marin.

En effet, au contraire de la plupart des espèces de récifs coralliens, le poisson-clown se reproduit facilement en captivité (voir l’encadré page 53). Par ailleurs, dans le milieu naturel, chaque individu vivant dans son anémone y reste pendant des années. Les chercheurs peuvent donc observer des poissons particuliers sur de très longues périodes, comparer leurs couleurs, leur physiologie, leur reproduction. Ils sont capables de suivre génétiquement leur descendance et de voir comment elle s’établit dans des anémones de mer plus ou moins distantes, d’espèces variées, ou dans divers environnements. Avec cette espèce, il est donc possible de lier l’étude du développement d’un individu à des comparaisons évolutives entre espèces et écologie. Cela correspond précisément à une nouvelle approche que les chercheurs appellent « ÉcoÉvo-Dévo » pour « biologie évolutive et écologique du développement ». Et il se pourrait bien que les poissonsclowns en soient de futures stars.

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NEUROSCIENCES

L’ESSENTIEL > Contrairement à ce qu’on a longtemps supposé, notre cerveau ne se contente pas d’enregistrer ce qui se passe autour de lui. > C’est avant tout un générateur de modèles aléatoires qui n’acquièrent de sens qu’en les faisant correspondre aux

L’AUTEUR résultats de nos actions.

Ce qui aboutit à la représentation d’un objet extérieur. > Une fois « calibré » par l’action et l’expérience, le cerveau peut se désengager de l’activité neuronale et explorer les possibles par l’imaginaire.

GYÖRGY BUZSÁKI chercheur en neurosciences à l’université de New York, spécialiste de la formation des souvenirs et des rythmes cérébraux

Comment le cerveau construit sa réalité Contrairement à ce qu’on a longtemps supposé, notre représentation du monde n’est pas le fruit de l’empreinte que laisseraient les stimuli extérieurs sur l’activité de nos neurones. Ceux-ci sont en fait le siège d’activités spontanées, construisant une représentation interne du monde, sans cesse comparée à nos actions et perceptions.

© Jasper James/Getty Images

L

orsque j’étais professeur, j’enseignais à mes étudiants comment notre cerveau perçoit le monde et contrôle le corps. Le message en substance était que, lorsque nous regardons quelque chose ou que nous entendons un son, les stimuli visuels et auditifs sont convertis en signaux électriques, puis transmis au cortex sensoriel qui traite ces entrées et donne lieu à des perceptions. Pour déclencher un mouvement, les neurones du cortex moteur envoient des instructions à des neurones intermédiaires, situés dans la moelle épinière, ce qui se traduit par une contraction musculaire.

J’ai commencé mes recherches sans véritablement me demander si cette manière très simple de considérer les liens entre le cerveau et le monde extérieur était fondée. Cependant,

malgré la succession des grandes découvertes qui ont donné naissance, à partir des années 1960, au domaine des « neurosciences », j’ai régulièrement dû faire face à la difficulté d’expliquer des mécanismes qu’au fond je ne comprenais pas – comme répondre à la question « où, exactement, dans le cerveau, a lieu l’acte de percevoir ? ». C’est pour répondre à ce genre d’interrogations que j’ai peu à peu développé une autre vision de la façon dont le cerveau interagit avec le monde extérieur.

Le plus grand défi des neurosciences consiste essentiellement à répondre à une question vertigineuse : qu’est-ce que l’esprit ?

Du temps d’Aristote, les penseurs supposaient que l’esprit naissait vierge et se formait à partir des seules expériences de la vie. Un peu à l’image d’un tableau noir dépourvu d’inscriptions (que l’on appela tabula rasa, ou « table

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MÉDECINE

L’ESSENTIEL > Le dosage de nouveaux vaccins s’appuie le plus souvent sur les résultats d’essais menés pour d’autres pathogènes. > Les doses retenues par les fabricants répondent à des enjeux pratiques et commerciaux. Le dosage choisi dans l’urgence pour certains vaccins contre le Covid-19

L’AUTEUR s’est parfois révélé moins efficace que des dosages testés lors d’études ultérieures. > Depuis quelques années, les fabricants de vaccins ont accès à des outils de modélisation capables de tester rapidement de nombreuses doses différentes, dans des essais virtuels. Ces outils restent encore très peu utilisés.

ELIE DOLGIN docteur en génétique évolutive, journaliste scientifique, basé à Somerville, dans le Massachusetts, aux États-Unis

Covid-19

De meilleurs vaccins grâce à la modélisation Dans les quelques mois qui ont conduit à la mise sur le marché de vaccins anti-Covid, le choix du bon dosage a constitué une étape cruciale. Les fabricants se sont basés sur leur expérience passée et des données peu nombreuses. Des outils de modélisation les aident désormais à optimiser leur choix.

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les allergies (le Niaid) dans ses premiers essais contre le SARS-CoV-2. Quelques jours après avoir confirmé l’efficacité de son candidat vaccin chez la souris, la société a commencé les essais sur l’humain, en testant donc des doses de 100 µg, mais aussi, au cas où, des doses de 25 et 250 µg. « L’objectif était d’aller vite », se rappelle Barney Graham qui, au NIAID, a supervisé les premiers développements du vaccin. « Ce n’est pas vraiment une procédure précise, mais il en va toujours ainsi. »

DES SPAGHETTIS CONTRE UN MUR

De fait, l’université d’Oxford, en partenariat avec le laboratoire AstraZeneca, à Cambridge, au Royaume-Uni, a procédé de la même façon pour son vaccin, fabriqué à partir d’un adénovirus modifié. La dose, 50 milliards de particules virales, a été choisie en grande partie sur la base d’essais précédents contre d’autres agents pathogènes, notamment le MERS-CoV, le coronavirus responsable du syndrome respiratoire du Moyen-Orient.

© Shutterstock.com/ Gorodenkoff

L

orsque, au début de l’année 2020, Moderna a rejoint le grand élan qui devait conduire à la mise au point d’un vaccin contre le SARS-CoV-2, la société n’avait qu’une expérience clinique limitée de la technologie retenue, l’ARN messager (ARNm). En testant chez l’humain ce type de vaccins contre des virus, comme Zika ou celui de la grippe aviaire, les chercheurs avaient néanmoins collecté quelques informations. Ainsi, les doses les plus élevées de produit actif, supérieures à 300 microgrammes (µg), déclenchent souvent des effets secondaires indésirables, alors que les plus faibles, de l’ordre de 10 µg, n’étaient pas toujours suivies de la réponse immunitaire escomptée.

Il semblait y avoir un juste milieu : dans un essai de phase I mené en 2019 contre des souches de grippe aviaire à potentiel pandémique (H10N8 et H7N9), Giuseppe Ciaramella, de Moderna, et ses collègues ont montré que la « dose idéale » se situait autour de 100 µg. Ces résultats ont guidé l’entreprise de biotechnologie, associée à l’Institut américain contre les maladies infectieuses et

Les laboratoires pharmaceutiques ont travaillé d’arrache-pied pour évaluer le bon dosage de leurs vaccins anti-Covid, les soumettre à autorisation et les produire à grande échelle.

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ENVIRONNEMENT

L’ESSENTIEL > Les premiers indices d’un déclin mondial des amphibiens se sont manifestés dès les années 1990. Un champignon, mortel pour de nombreuses espèces, a été mis en cause dans les années 2000. > Aujourd’hui, même si certaines populations parviennent à surmonter cette épidémie fongique,

L’AUTEUR les amphibiens déclinent toujours, sous l’effet des atteintes à leur habitat. > Les réserves naturelles jouent un rôle clé dans leur préservation, qui dépendra aussi des mesures de protection de l’environnement et des stratégies de lutte contre le réchauffement climatique à l’échelle mondiale.

GUNTHER KÖHLER professeur d’herpétologie à l’institut de recherche Senckenberg et au musée d’Histoire naturelle de Francfort-sur-le-Main

Le chant de détresse des amphibiens

A

vec la nuit, les intenses pluies tropicales se sont arrêtées.

Des cris de grenouilles me parviennent maintenant de toutes les directions : aux grognements les plus profonds s’ajoutent des stridulations et des sifflements stridents ; des « ping » métalliques retentissent et quelques « raq » isolés se mêlent aux nombreux « gog-gog » descendant des arbres. En ce 6 juin 1992, je parcours la Selva Negra. Dans cette forêt tropicale des hauts plateaux du centre du Nicaragua, la saison de la reproduction des grenouilles a commencé en même temps que celle des pluies. Cette nuit-là, je compte près de vingt espèces différentes de grenouilles, certaines peuplant la rive d’une grande mare, d’autres flottant à sa surface, d’autres encore s’accrochant aux roseaux ou se perchant sur les pierres d’un ruisseau. Je découvre des amphibiens dans les fourrés, dans les tas de pierres et dans les arbres à des hauteurs de 3 à 5 mètres. Une nation entière de grenouilles m’entoure !

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Dans les années 1990, je me rendais chaque année dans la Selva Negra pour y étudier amphibiens et reptiles. La chute des populations de grenouilles dont je fus alors témoin a marqué ma mémoire douloureusement. Lors de mes premiers voyages, je voyais encore souvent Craugastor rugulosus le long des ruisseaux, puis l’espèce s’est raréfiée jusqu’à disparaître complètement. J’attribuais au début l’absence de telle ou telle espèce aux fluctuations naturelles de populations, mais, à mesure que le silence s’installait dans la Selva Negra, j’ai fini par comprendre que quelque chose changeait.

Les amphibiens et leurs larves jouent un rôle important dans tous les écosystèmes terrestres, qu’ils soient d’eau douce ou pas. Sans eux, les flux d’énergie et le recyclage des nutriments au sein de ces écosystèmes ne fonctionnent plus correctement, si bien que leur disparition a des effets importants sur la flore et la faune.

C’es pourquoi, lorsque dans les années 1990, nous autres biologistes et écologues avons reçu des informations alarmantes sur l’effondrement des populations de grenouilles de diverses

© Ivan Kuzmin / Banque de photos Alamy

Qui est responsable du fort déclin des amphibiens ? Un champignon ?

Les activités humaines ? Le réchauffement climatIque ? Il s’agit de mesurer les composantes du fléau pour mieux le combattre.

La rainette lémur (Agalychnis lemur), qui vit au Costa Rica, au Panamá et dans le nord-ouest de la Colombie, fait partie des espèces touchées par l’infection fongique mondiale causée par le champignon chytride.

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SCIENCE ET FICTION

L’AUTEUR

JEAN-PAUL DELAHAYE professeur émérite à l’université de Lille et chercheur au laboratoire Cristal (Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille)

Le paradoxe de Réflexions sur la vie ailleurs… et sur Terre Les œuvres de fiction fourmillent de vies extraterrestres. Si la vie a émergé ailleurs, nous n’en avons encore jamais détecté le moindre indice. Plus qu’un simple jeu intellectuel, résoudre le paradoxe de Fermi sur l’existence de la vie extraterrestre invite à s’interroger sur notre compréhension de l’Univers et le futur de l’humanité. Des idées récentes conduisent à des solutions étonnantes.

D

urant l’été 1950, au laboratoire américain de Los Alamos, les physiciens Emil Konopinski, Edward Teller, Herbert York et Enrico Fermi discutaient autour d’un repas. Le chercheur italien, Prix Nobel en 1938, posa une question à la fois provocante et sérieuse qui a marqué et continue de marquer les esprits : « Mais où sont-ils tous ? » À une époque où les soucoupes volantes étaient en vogue, le sujet de l’existence des extraterrestres était brûlant d’actualité. La remarque de Fermi s’énonce plus justement sous la forme d’un paradoxe : on devrait les voir, mais on ne les voit pas.

Pour être un peu plus précis, ce paradoxe résulte de deux lignes de raisonnements incompatibles. (a) La vie sur Terre ne peut pas être exceptionnelle. Le nombre d’étoiles dans la Galaxie étant très grand, celui d’espèces intelligentes devrait être assez important. En effet, les systèmes planétaires sont assez stables, ce qui donne le temps à l’évolution de

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la vie d’aboutir à une civilisation avancée capable de se déplacer dans la galaxie ou de nous transmettre des signaux. Il n’y a donc aucun doute que des extraterrestres sont passés depuis longtemps sur Terre ou au moins qu’ils nous ont fait parvenir des messages. (b) Il n’existe aucune preuve sérieuse que des extraterrestres sont venus sur Terre nous rendre visite et nous n’avons pas reçu de signaux provenant de l’extérieur de la Terre. Il y a une contradiction entre (a) et (b). C’est le paradoxe de Fermi.

Nous ne chercherons pas à discuter de près la branche (b) du paradoxe. L’hypothèse de la venue d’extraterrestres repose sur des arguments souvent trop suspects ou incohérents, associés à un manque de preuves matérielles.

Les scientifiques la considèrent donc comme trop faible.

La branche (a) fait cependant du paradoxe de Fermi un problème fascinant, dont de nombreux scientifiques se sont emparés avec sérieux depuis soixante-dix ans. Tenter de le résoudre

L’ESSENTIEL > Il existe de nombreuses solutions à ce paradoxe, suggérant que la vie est en fait rare, ou fragile, ou n’a aucun intérêt à signaler sa présence.

Fermi

> Des résultats récents en astrophysique, biochimie ou en mathématiques fournissent un éclairage inattendu sur la question. C’est l’occasion de s’interroger sur l’avenir de l’humanité.

Une civilisation avancée exploiterait directement l’énergie de son étoile en construisant une structure couverte de capteurs entourant l’astre. Le physicien Freeman Dyson a imaginé ce scénario en 1960 en indiquant que ces sphères réémettraient un rayonnement important dans l’infrarouge.

Différents programmes de recherche traquent de telles signatures.

© Dotted Yeti/Shutterstock

> Le paradoxe de Fermi repose sur une contradiction entre l’idée que la vie émerge facilement dans la Galaxie et conduit à des civilisations capables de voyager ou de communiquer, et l’absence d’indices sérieux qu’il existe une vie extraterrestre.

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HISTOIRE DES SCIENCES

L’ESSENTIEL > On a tendance à penser que la trajectoire de la Lune autour du Soleil est ondulée au rythme des nouvelles lunes, du fait de sa révolution autour de la Terre. > En réalité, la trajectoire héliocentrique du satellite est toujours concave vers le Soleil.

L’AUTEUR > Néanmoins, jusqu’à la fin du XIXe siècle, les traités d’astronomie ont continué de la représenter ondulée. > En effet, la démonstration mathématique, complexe, est tombée dans l’oubli pendant plus d’un siècle.

JACQUES GAPAILLARD professeur émérite à l’université de Nantes, où il a enseigné les mathématiques et l’histoire de l’astronomie

La sinueuse histoire du voyage de la Lune autour du Soleil

D

ans son Astronomie populaire, parue en 1880, l’astronome français Camille Flammarion précise ainsi la trajectoire héliocentrique de la Lune, c’est-à-dire rapportée au Soleil et à des directions d’étoiles : « Par une circonstance assez bizarre et généralement ignorée, cette courbe sinueuse est si allongée qu’elle diffère à peine de celle que la Terre décrit annuellement autour du Soleil, et qu’au lieu d’être (comme on le dessine toujours dans les traités d’astronomie) convexe vers le Soleil à l’époque de chaque nouvelle lune, elle est toujours concave vers le Soleil ! » Autrement dit, cette trajectoire sinueuse, en ce sens qu’elle semble traverser périodiquement l’orbite terrestre, n’est pas ondulée.

Je devais être en classe de première quand j’ai découvert cette curiosité dans l’édition de 1955 du livre de Flammarion, que l’on venait de m’offrir. Elle m’a interpellé tant elle est contre-intuitive. Certes, une telle configuration

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est mathématiquement possible : imaginez un cercle et une ellipse concentriques tels que l’ellipse traverse le cercle en quatre points ; alors l’ellipse ne cesse jamais de tourner sa concavité vers l’intérieur du cercle. Mais le cas de la Lune paraissait autrement plus complexe. Comment était-on arrivé à cette conclusion ?

Les années ont passé, nombre d’autres sujets d’histoire des sciences ont capté mon attention. Mais, récemment, cette question est revenue à mon esprit et je suis parti en quête de celui qui, le premier, avait prouvé la propriété géométrique inattendue de la trajectoire héliocentrique de la Lune. En menant mon enquête, il m’est apparu que la question de cette trajectoire n’avait aucune évidence et que nombre de personnes s’étaient laissé prendre, même des spécialistes de la théorie des mouvements de la Lune ! L’intuition est parfois trompeuse…

Avant toute chose, je devais effectuer moimême le calcul. Il était en effet indispensable que je dispose de résultats mathématiques

Quelle courbe dessine la Lune autour du Soleil ?

La réponse à cette question anodine n’est pas si simple…

© mikroman6/Getty Images

… Ou comment une intuition trompeuse a fourvoyé nombre d’astronomes confirmés jusqu’à la fin du XIXe siècle.

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ART & SCIENCE

L’AUTEUR

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Art & science Idées de physique Chroniques de l’évolution Science & gastronomie À picorer

LOÏC MANGIN rédacteur en chef adjoint à Pour la Science

PRENEZ-EN DE LA GRAINE !

L

e 26 février 2008, près de la petite ville de Longyearbyen, sur l’île norvégienne du Spitzberg, a ouvert officiellement un sanctuaire. On y accède en empruntant un couloir de 100 mètres de longueur, creusé dans le grès d’une montagne, et menant à trois salles de plus de 200 mètres carrés au total. Quel trésor est ainsi protégé par son isolement et le froid du pergélisol environnant ? Des graines ! Plus précisément, les semences de plus de 1 million de variétés de plantes venues du monde entier.

L’objectif est de préserver la diversité génétique des cultures vivrières en plaçant au centre du projet la graine. C’est également ce que fait le 104, à Paris, avec « Graines, l’exposition ! », qui mêle dimensions artistique, pédagogique et 86 / POUR LA SCIENCE N° 538 / AOÛT 2022

écologique sous le conseil scientifique des paysagistes et botanistes Gilles Clément et Emmanuelle Bouffé. Que peut-on y voir ?

D’abord, une galerie de plus de 80 portraits de graines, issues notamment des collections du Muséum national d’Histoire naturelle, et photographiées par Thierry Ardouin. Ensuite, une fresque de plus de 22 mètres carrés, une sorte de paysage biographique réalisé pour l’occasion par Fabrice Hyber, un artiste par ailleurs très impliqué dans la protection de l’environnement : il sème une vallée d’arbres en Vendée depuis plus de quarante ans et est devenu depuis peu ambassadeur du fonds ONF-Agir pour la forêt.

Autre artiste exposé, Duy Anh Nhan Duc propose « Le Parloir des souhaits », où

virevoltent des milliers de graines anémochores, c’est-à-dire dispersées par le vent, comme celles des pissenlits, des salsifis, des artichauts…

Enfin, la plasticienne Jade Tang associe dans ses créations graines et archéologie. « Carpothèque », l’une de ses deux œuvres à voir au 104, consiste en 27 tubes de verre en borosilicate (du pyrex, résistant à la chaleur) remplies de graines alimentaires (voir la photographie ci-dessus).

Carpothèque ? Le mot renvoie à la carpologie, cette discipline de l’archéologie qui s’intéresse aux restes végétaux, à commencer par les semences, découvertes dans les couches géologiques du passé.

Ces vestiges renseignent sur la flore locale, le paléoenvironnement des sites, les pratiques agricoles, l’alimentation et

© J. Tang

Une exposition dédiée aux graines révèle comment l’histoire de ces semences et celle de l’humanité sont entrelacées, et le resteront encore à l’avenir.

La carpothèque de Jane Tang, une œuvre-outil dédiée à l’identification des graines du passé.

les pratiques culinaires des sociétés disparues. Plus encore, les graines et autres restes végétaux révèlent parfois le déplacement de certaines espèces sur de grandes distances par contacts culturels (commerce, migration…).

Pour les seconder dans leur travail, les carpologues disposent de carpothèques, des sortes de bases de données de graines conservées et classées qui font office de catalogues de référence.

Et c’est une telle bibliothèque revisitée de semences que Jane Tang donne à voir, fruit de ses recherches sur des chantiers d’archéologie préventive en milieu urbain, notamment en banlieue parisienne. Là où elle pensait que le passé d’une ville, de ses habitants se lisait à travers le « minéral », les pierres,

les poteries, elle a découvert auprès des archéobotanistes que le végétal est omniprésent et tout aussi riche d’enseignements. Ainsi germa l’idée de la carpothèque…

Dans les tubes, les graines sont sous deux états, séchées ou carbonisées (ces dernières l’ayant été lors de la mise en forme du pyrex), tels qu’un archéologue pourrait les mettre au jour, la calcination trahissant à coup sûr une manipulation par un humain. L’œuvre se fait ainsi outil, et même guide pour parcourir les siècles, de l’émergence de l’agriculture, il y a plus de 10 000 ans, jusqu’à l’émergence actuelle des semences hybrides qui suscitent tant de débats.

L’exposition est formelle, notre monde et notre civilisation sont fondés

sur la graine, « ce mécanisme fantastique, selon Gilles Clément, qui est celui d’assurer sa pérennité par une semence qui peut avoir des résistances dans le temps, que l’on n’imagine absolument pas, et qui est la particularité du monde végétal. » Courez-y donc… en prendre de la graine. n « Graines, l’exposition ! », au 104, 5 rue Curial, 75 019 Paris. Jusqu’au 4 septembre 2022.

Plus d’informations ici : https://www.104.fr/

L’auteur a publié : Pollock, Turner, Van Gogh, Vermeer et la science…

(Belin, 2018)

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CHRONIQUES DE L’ÉVOLUTION

L’AUTEUR

Elles se nourrissent de feuilles d’arbres et d’arbustes, qu’elles attrapent grâce à leurs lèvres et à leur langue. Cette dernière, noire, mesure jusqu’à 50 centimètres.

HERVÉ LE GUYADER professeur émérite de biologie évolutive à Sorbonne Université, à Paris

CHEZ LA GIRAFE, TOUS LES COUS SONT PERMIS Pourquoi la girafe a-t-elle un si long cou ?

Un nouveau fossile rebat les cartes…

© Chaithanya Krishnan/Getty Images

A

vec ses pattes fines et son long cou, la girafe (Giraffa camelopardalis) a toujours fasciné. Imaginons le choc quand, en 1414, l’amiral Zheng He ramena du Bengale à Beijing une girafe pour l’offrir à l’empereur Zhu Di, le fondateur de la Cité interdite ! Et n’oublions pas la remontée triomphale, de Marseille à Paris, en 1827, du naturaliste Étienne Geoffroy Saint-Hilaire accompagnant la girafe offerte par le pacha d’Égypte à Charles X. En six mois, plus de 600 000 visiteurs se sont pressés au Muséum pour l’admirer, avec un engouement analogue à l’intérêt actuel pour les pandas.

Mais le grand public n’était pas le seul à s’y intéresser. De grands biologistes se sont attachés à comprendre l’anatomie de cet animal si étonnant. Jean-Baptiste de Lamarck y voyait « l’habitude » de brouter les feuilles des arbres, qui aurait provoqué un allongement de son cou et de ses pattes antérieures. Bien plus tard, Darwin a affronté son compatriote George Mivart, un temps partisan de la théorie de la sélection naturelle, avant de s’en détourner. Pour ce dernier, la girafe était un parfait exemple de l’inefficacité de la sélection naturelle : pourquoi les autres herbivores n’avaient-ils pas grandi de

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même ? Dans la sixième édition de 1872 de L’Origine des espèces, Darwin lui répondit que la sélection ne gardait pas de multiples formes animales en compétition étroite. Il proposa donc un schéma classique : ancestralement, les girafes présentaient une variation de taille et les individus les plus grands ont été favorisés car ils pouvaient mieux se nourrir en période de sécheresse en étant les seuls à atteindre le haut feuillage des acacias.

On remarque que, pour Lamarck, Mivart ou Darwin, il n’y a pas de désaccord sur le pourquoi d’un long cou – l’accès à une nourriture en situation haute.

Pourtant, récemment, une équipe internationale réunie par Tao Deng, de l’université de Beijing, a décrit un étonnant fossile appartenant à la superfamille des giraffoïdés et susceptible de résoudre le problème évolutif du cou de la girafe.

Y avait-il réellement un problème ? Tao Deng propose la sélection sexuelle, et non la sélection naturelle, comme principal moteur de l’allongement du cou. L’idée a fait sensation sur la Toile. Pourtant, dès 1996, Robert Simmons, alors à l’université d’Uppsala, en Suède, et Lue Scheepers, de l’institut d’écologie d’Etosha, en Namibie, avaient formulé la même hypothèse.

De fait, les combats de girafes mâles au

Ces girafes Masai de la réserve kenyane du Masai Mara ne se font pas un câlin.

Il s’agit de deux mâles se combattant par necking, c’est-à-dire heurtant l’adversaire avec la tête en balançant leur cou avec force.

Girafe (Giraffa camelopardalis) Taille : de 4,3 à 5,8 mètres Masse : jusqu’à 1 100 kg (femelles) et 2 000 kg (mâles)

C’est avec les ossicônes qu’elles se frappent. Constituées de cartilage ossifié, ces protubérances sont fines et coiffées de poils chez les femelles et les jeunes, et terminées par des boutons souvent chauves chez les mâles adultes.

EN CHIFFRES

5,8

La plus grande girafe jamais mesurée atteignait 5,8 mètres à 9 ans.

C’était une girafe Masai mâle du nom de George, qui vivait au zoo Chester, au Kenya, dans les années 1960.

60

Le cœur d’une girafe pèse environ 11 kilogrammes et mobilise 60 litres de sang par minute.

Il bat à 170 pulsations par minute et la pression artérielle de l’animal est le double de celle de l’humain.

9

Dans la dénomination des girafes, on compte 9 sous-espèces.

Certains proposent d’ériger au moins 4 d’entre elles en espèces à part entière.

moment du rut sont impressionnants.

Les protagonistes balancent leur cou de manière à heurter l’adversaire par leur crâne comme avec une masse, ce que les anglophones appellent le necking (neck : le cou). Or ils portent sur leur sommet des ossicônes, des protubérances osseuses ressemblant à de petites cornes. Comparées aux cornes de bovidés, ces excroissances paraissent bien insignifiantes et presque ridicules. Pourtant, mises en action par la puissance musculaire du cou, elles deviennent des armes redoutables

Leur long cou comporte sept vertèbres cervicales, soit autant que celui de la plupart des mammifères.

– de nombreux combats se terminent par la mort du perdant.

LE COÛT DU COU

Selon Robert Simmons et Lue Scheepers, un long cou ne confère pas de réel avantage pour l’accès à la nourriture, à l’encontre de l’intuition générale. En effet, pendant la saison sèche, quand la compétition est la plus intense, les girafes se nourrissent généralement sur des buissons bas, rarement sur des arbres hauts.

Les femelles passent la moitié de leur temps à se nourrir le cou à l’horizontal.

De plus, par comparaison avec un autre giraffidé, l’okapi, on observe que la longueur du cou de la girafe a proportionnellement augmenté plus que la longueur des pattes. Or c’est une manière de gagner en hauteur très coûteuse d’un point de vue physiologique, car l’irrigation correcte du cerveau perché sur un cou de plus de deux mètres demande un cœur hypertrophié et une pression artérielle très élevée. Enfin, les mâles combattent par necking, et les vainqueurs sont ceux qui ont le cou le plus puissant, cou qui continue à s’épaissir avec l’âge.

Proportionnellement, le crâne et le cou des femelles sont d’ailleurs plus petits

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À

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PICORER p. 48

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La durée de vie des poissons-clowns a été estimée à environ trente ans. Un record pour des poissons dont la taille dépasse rarement 15 centimètres : typiquement, la longévité de tels poissons est d’environ cinq à dix ans au maximum.

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CLUB RICHE

Dans le cerveau, alors que la plupart des neurones ne sont que faiblement connectés aux autres, une minorité, parfois décrite comme « le club riche », est toujours en alerte. Représentant environ 20 % de la population neuronale, elle est responsable de près de la moitié de l’activité cérébrale.

Elle permet au cerveau de résister aux perturbations, les autres neurones lui fournissant la plasticité indispensable à son fonctionnement.

La première étape vers un comptage précis a pu consister en la production de marques de découpe

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FRANCESCO D’ERRICO préhistorien au CNRS, à l’université de Bordeaux et à l’université de Bergen, en Norvège

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1,8 MRD

Le dernier catalogue du télescope spatial Gaia, qui explore la Voie lactée, contient près de 1,8 milliard d’étoiles avec, pour la plupart, une évaluation de leurs luminosité, couleur, position, et distance.

Des informations précieuses pour étudier la structure et l’évolution de la Galaxie.

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CARAVANE

Si sur la route des vacances, après avoir dépassé un camion, votre voiture se met à zigzaguer sur toute la largeur de la chaussée sous l’effet des oscillations latérales de la caravane qu’elle remorque, surtout ne freinez pas brutalement. Cela amplifierait les oscillations. Le mieux est d’accélérer ou, à défaut, de poursuivre à vitesse constante en laissant la dissipation naturelle épuiser les oscillations.

HYPOTHÈSE DU ZOO

Si les extraterrestres existent, on devrait les voir.

Or ce n’est pas le cas. Pourquoi ? Une solution à ce paradoxe dit « de Fermi » consiste à dire que des civilisations extraterrestres avancées existent, mais observent la Terre à distance et évitent d’entrer en contact afin de ne pas perturber son évolution.

Serions-nous les spécimens d’un zoo sidéral ?

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OSSICÔNES

Les girafes portent au sommet de leur crâne deux protubérances osseuses – des « ossicônes » – qui ressemblent à de petites cornes. Comparées aux cornes de bovidés, ces excroissances paraissent ridicules. Pourtant, mises en action par la puissance musculaire du cou, elles deviennent des armes redoutables que les girafes mâles utilisent durant leurs combats au moment du rut.

Imprimé en France – Maury Imprimeur S.A. Malesherbes – Dépôt légal : 5636 – août 2022 – N° d’édition : M077 0538-01 – Commission paritaire n° 0922 K 82 079 – Distribution : MLP – ISSN 0 153-4092 – N° d’imprimeur : 264 071 – Directeur de la publication et gérant : Frédéric Mériot.