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La question de l’apparition de la vie a longtemps fait partie des thèmes plus abordés par la religion que par la science. Si l’on sait aujourd’hui assez bien dater l’émergence de la vie sur Terre, le mécanisme de son apparition est loin d’être élucidé.

C’est le sujet d’une troublante expérience menée en 1952 par Miller (voir ci-contre). Ce dernier a montré que dans des conditions reproduisant celles régnant sur Terre il y a quelques milliards d’années, des composants essentiels à la vie peuvent émerger spontanément, à partir de réactions chimiques simples et de quelques éclairs.

Le goût est un sens bien méconnu. On a par exemple longtemps cru que les différents goûts étaient perçus par des régions différentes de notre langue. Alors qu’il n’en est rien !

Du côté des neurones, les zones du cerveau impliquées dans l’identification des goûts sont elles aussi encore mal comprises.

Quelques publications récentes permettent de lever un peu le voile sur ces mystères. Alors penchons nous sur le fonctionnement du goût, depuis les papilles de notre langue jusqu’aux neurones de notre cerveau.

A l’ère d’Internet, on peut se demander à quoi sert encore notre mémoire, puisque quelques clics suffisent à retrouver à peu près n’importe quelle information. A partir d’expériences contrôlées, des chercheurs américains ont justement pu montrer comment les technologies de l’information modifient notre processus de mémorisation.

Si les résultats sont relativement convenus, l’une de ces expériences m’a paru particulièrement intéressante.

Les vacances ont commencé et certains d’entre vous auront peut-être la chance de visiter des contrées lointaines. Pour ceux qui iront vraiment loin, vous subirez éventuellement un décalage horaire significatif.

Peut-être seriez-vous alors intéressés pour tester cette solution proposée dans Science par Clifford Saper, professeur de neurologie à Harvard : pour éviter le jet-lag, il vous faudra jeûner pendant 16 heures !

Selon le scénario maintenant admis, l’Homo Sapiens a émigré d’Afrique il y a environ 60 000 ans. Parmi les nombreux éléments à l’appui de cette thèse, il y a le fait que la diversité génétique des populations décroît à mesure que l’on s’éloigne d’Afrique, selon le modèle de l’effet fondateur en série.

Une récente publication parue dans Science montre qu’il en va de même pour la diversité des langues parlées dans le monde. Les langues africaines sont ainsi phonétiquement bien plus riches que les langues européennes.

Les mitochondries qui sont présentes dans chacune de nos cellules sont un maillon essentiel de notre métabolisme. Mais on sait aujourd’hui qu’à l’origine elles étaient des organismes unicellulaires distincts et autonomes. Jusqu’à ce qu’un jour une cellule décide d’avaler une mitochondrie, et se mette à vivre en symbiose avec elle.

Un scénario que n’aurait pas renié Ridley Scott.

La centrale énergétique des cellules

Les mitochondries sont des petites structures présentes dans les cellules de tous les organismes eucaryotes, c’est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent également un noyau. Leur taille peut varier de 0.5 à 10 microns, et si on ne trouve qu’une seule mitochondrie dans la plupart des organismes unicellulaires, on peut en trouver plusieurs milliers dans une cellule dans notre foie.

En principe, notre ADN sait beaucoup de choses sur nous. Mais il n’est pas si simple de faire parler la quantité immense d’information qu’il contient. En 2008, des chercheurs ont réussi à montrer qu’il est possible de lire nos origines géographiques dans nos gènes, moyennant une méthode statistique adaptée : l’analyse en composantes principales.

A la pêche aux gènes

Pour faire parler nos gènes, il y a deux difficultés à surmonter : transcrire les informations contenues dans notre ADN en données numériques, puis trouver les bonnes méthodes statistiques qui permettent d’exploiter ces données.

Pour réaliser leur étude publiée dans Nature [1], John Novembre et ses collaborateurs sont partis d’une population de 3192 individus européens dont ils ont réalisé un génotypage. Mais qu’est-ce que cela signifie, génotyper ?

Nous les humains, nous avons la chance et le plaisir de nous reproduire par accouplement. Puisque ça n’est pas le cas de toutes les espèces animales, on peut légitimement se demander quand, comment et pourquoi ce mode de reproduction est apparu dans l’histoire évolutive.

Pour essayer de répondre à cette question, partons à la découverte d’effrayant fossiles de poissons ancestraux : les placodermes.

Les modes de la reproduction sexuée

Les animaux pratiquant la reproduction sexuée se classent en deux groupes suivant leur mode de gestation. Chez les ovipares, l’embryon se développe au sein d’un œuf, alors que chez les vivipares, il se trouve directement au sein de l’organisme maternel.

Mais on peut aussi classer les espèces par mode de fécondation : s’il y a accouplement du mâle et de la femelle, on parle de fécondation interne alors que si des œufs sont pondus par la femelle et fécondés ensuite par le mâle (généralement en milieu aquatique), on parle de fécondation externe.

Le tableau suivant montre des exemples pour ces différents cas de gestation et de fécondation :

Pour comprendre comment la reproduction sexuée a évolué, il nous faut déterminer quels étaient les modes de reproduction des espèces qui nous ont précédé. Mais ça n’est pas si simple de deviner le comportement sexuel d’un animal en regardant son fossile !

Avec ses 3.2 millions d’années, Lucy est longtemps restée la plus ancienne représentante connue de la lignée humaine. Pourtant, elle a maintenant perdu ce statut au profit de Toumaï, dont le crâne (ci-contre) a été découvert au Tchad en 2001, et dont on estime l’âge à 7 millions d’années environ.

Un fossile dont la découverte est lourde d’implications et de controverses paléontologiques.

La lignée humaine

Comme tous les écoliers le savent maintenant, l’homme ne descend pas du singe, mais nous sommes cousins. Cela signifie qu’il y a plusieurs millions d’années, les grands singes et les humains ont eu un ancêtre commun. Ce dernier a ensuite évolué dans différentes directions, une de ces directions donnant la lignée humaine, les autres donnant les chimpanzés, les gorilles, les orang-outangs.

On a d’abord pu penser que l’homme s’était détaché des singes, puis que ces derniers s’étaient différenciés (voir ci-contre). Grâce aux méthodes dites de classification phylogénétique, on sait maintenant que la séparation s’est faite plus progressivement.

L’arbre phylogénétique montre notamment que les singes les plus proches de nous sont le chimpanzé et le bonobo, et qu’ils sont d’ailleurs plus proches de nous que du gorille, puisque ce dernier s’est séparé plus tôt dans l’arbre. D’après des analyses de biologie moléculaire, la séparation hommes-chimpanzés, se serait produite il y a environ 5 à 6 millions d’années.

La maladie de Parkinson touche aujourd’hui plusieurs millions de personnes à travers le monde. Une étonnante technique découverte à Grenoble dans les années 90 permet d’en limiter les symptômes en stimulant électriquement certaines zones profondes du cerveau.

La maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson est une maladie neuro-dégénérative qui provoque des troubles moteurs que l’on peut classer en 3 grandes familles : des tremblements au repos (le symptôme le plus connu), une rigidité musculaire et une difficulté ou lenteur à exécuter des mouvements.

Les causes de cette maladie ne sont pas à ce jour élucidées, mais semblent résulter de l’interaction entre des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux. Toutefois le mécanisme physiologique de perturbation des mouvements dans la maladie de Parkinson est mieux compris : les troubles moteurs résultent d’un dérèglement de la sécrétion de dopamine. La dopamine est un neurotransmetteur, c’est-à-dire un messager chimique permettant la communication entre certaines zones du cerveau.