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Ces poissons chanteurs

Imaginez : vous venez de passer une journée idyllique à surfer sur les vagues californiennes, bermuda à fleurs et chevelure sauvage au vent. Vous regagnez votre maison-bateau amarré et vous couchez détendu et heureux… jusqu’à ce qu’un bourdonnement irritant parvienne à vos oreilles. Vous vérifiez, ce bruit ne provient pas de votre appareil auditif. Mais d’où peut-il bien venir ?

Les habitués l’appellent Plainfin Midshipman, ce qui signifierait à peu près « enseigne de vaisseau à la nageoire franche » (je n’ai pas trouvé mieux), de son nom barbare Porichthys notatus. A la saison des amours, ce poisson de roche contracte sa vessie gazeuse pour émettre un bourdonnement censé attirer les femelles. Une sérénade qui dure toute la nuit et que chaque individu peut émettre en continu pendant près d’une heure. Et quand plusieurs mâles entonnent leur refrain en chœur, c’est une véritable cacophonie. L’été 2012, ces bruits ont nui au sommeil de centaines de personnes à Seattle, un cargo vide amarré servant de caisse de résonnance et propageant ce bourdonnement dans l’atmosphère à des kilomètres à la ronde.

Si vous voulez entendre le chant de cette sirène des temps modernes...

Dans cette vidéo, ils distinguent deux types de sons : les bourdonnements émis par les mâles de type I, et les « trains de grognements » (grunt trains) émis par les mâles de type II, ces DJ des océans.

Cet étonnant  poisson nocturne possède également des photophores qu’il utilise pour attirer ses proies. Ces photophores sont d’ailleurs à l’origine de son nom, puisqu’ils rappellent un peu les boutons des uniformes de la Navy :

C’est Hanouka avant l’heure sur le ventre de ce Plainfin Midshipman.

Mais ce poisson est loin d’être le seul à produire des sons pendant la période nuptiale. Contrairement à ce qu’on pourrait penser, beaucoup de poissons territoriaux utilisent la même tactique pour plaire à ces dames ou tenir leurs adversaires à bonne distance.  Citons par exemple certains Mormyridae, Cichlidae ou encore des Poissons Demoiselles.

Si vous avez aimé cet article, vous aimerez peut-être celui sur la Sélection sexuelle [lien indisponible].

  Sources :

Reebs, Fish behavior in the aquarium and in the wild, Cornell University Press, 2001

Huffington Post : http://www.huffingtonpost.com/2012/09/07/seattle-hum-fish-midshipman_n_1865742.html

http://thelifeyouandineverknew.blogspot.fr/2011/02/shiny-buttoned-midshipman-fishes.html

Ibara, Penny, Ebeling, van Dykhuizen, Cailliet, The mating call of the plainfin midshipman fish, Porichthys notatus, 1982, in: Noakes et al. (eds), Predators and prey in fishes. 1983, Dr W. Junk Publishers, The Hague.

http://www.aquamaps.org/

Wikipédia

Crédit photo : http://www.mexfish.com/fish/sadmid/sadmid.htm

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Le convoi tropical de l’extrême

Si vous êtes déjà allés en Afrique ou en Amérique du Sud, vous avez probablement croisé des fourmis légionnaires. Ces petites bêtes regroupées en immenses colonies nomades (de 100 000 à 20 millions d’individus) bivouaquent dans les sous-bois tropicaux, où elles chassent et dévorent sans pitié tout ce qui leur tombe sous la main : blattes, sauterelles, coléoptères, scorpions... et même de jeunes serpents et des oisillons. Derrière elles, elles laissent une tranchée, preuve de leur appétit insatiable.

une autoroute de fourmis légionnaires.

Malgré leur œil affûté, il arrive qu’une proie parvienne à leur échapper – mais à peine a-t-elle le temps de dire « ouf » qu’elle atterrit déjà dans le bec d’un oiseau. Appelés formicaires, ces oiseaux suivent le rouleau compresseur que sont les fourmis légionnaires et passent méticuleusement les lieux au peigne fin pour manger les miettes. Ce drôle de convoi possède un troisième wagon : ithomiinae, une sub-famille de papillons aux couleurs vives, signal de la toxicité de leur chair (on dit qu’ils sont aposématiques). Ils ont besoin d’azote à l’état liquide pour équilibrer leur balance énergétique. Et les fientes d’oiseaux en sont bourrées ; quelle aubaine pour ces papillons coprophages! Ils suivent donc les formicaires et boivent à la paille (avec leur trompe) leurs fientes. Pensez-y pour votre prochain menu de Pâques, les verrines de guano sont une idée originale qui ravira à coup sûr les papilles des petits et des grands !

Sources :

Doyle McKey, maître de conférences

http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/zoologie-1/d/fourmis_1404/c3/221/p9/

Images :

http://www.cloudforestvoices.com/Old%20Cloudforest%20voices.htm

http://www.picturesnob.com/archives/2008/06/flickr_friday_butterfly_staine.php

http://www.fourmizzz.fr/fourmis.php?fourmis=fourmis_fourmiliere&fourmiliere=vivante

http://fourmisdumonde.unblog.fr/fourmi-legionnaire/

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Sélection sexuelle : processus d’emballement et principe du handicap

Chez la plupart des animaux, c’est la femelle qui choisit son partenaire car c’est elle qui investit le plus dans chaque descendant. La formation des couples est guidée par toute une série de processus. Il en résulte des bénéfices directs (comme la protection de la descendance ou l’accès aux ressources) et indirects, via la transmission des gènes. Regardons d’un peu plus près ces bénéfices indirects.

Processus d’emballement

Prenons un exemple : chez les oiseaux, si les mâles aux plumes les plus jaunes s’avèrent être les plus enclins à aller faire les courses et passer l’aspirateur, les femelles vont les préférer à ceux qui se contentent de commander des pizzas et de boire toutes les bières du frigo sans aller en racheter. Ainsi, quand ils iront à l’école, les enfants de l’oiseau jaune seront facilement reconnaissables car blonds eux aussi. Et au moment de quitter le nid et de fonder leur propre famille, ils seront davantage convoités que les enfants de Monsieur Pizza-bière, aux plumes d’un vulgaire châtain foncé. On appelle ces enfants blonds bourreaux des cœurs des sexy sons. A chaque génération, il y aura davantage de blonds dans la population d’oiseaux. C’est cette amplification du caractère « blond » associé à l’aptitude « mari parfait » dans une population qui est appelée processus d’emballement.

Ci-dessous, la veuve noire (Euplectes progne). Sa queue est loin d’être la forme la plus aérodynamique ; c’est la sélection sexuelle qui lui a donné cette longueur disproportionnée.

Principe du handicap

Autre phénomène cocasse : le principe du handicap. D’après lui, les femelles préfèrent les mâles aux traits extravagants. Paradoxalement, ces traits demandent pas mal d’énergie pour être produits et entretenus, et diminuent la survie : une souris avec un déguisement pailleté d’Elvis aurait plus de mal à ne pas se faire voir par un chat et à lui échapper (ce n’est pas si évident de courir en pattes d’eph). Mais si malgré tout Elvis parvient à survivre aussi bien que ses petits copains dans ce monde hostile, alors sans hésiter les femelles le préfèreront (et pas uniquement les groupies du King), car survivre avec un tel « handicap » sera la preuve de sa vigueur. Et les femelles veulent des mâles vigoureux, pour que leurs enfants le soient aussi et aient plus de chances de survivre. C’est ainsi que toutes les souris des 50 dernières générations ont été conçues sur Love Me Tender.

Un exemple plus conventionnel du principe du handicap est celui des paons, qui consomment énormément d’énergie à maintenir une queue qui ne sert qu’à la parade nuptiale.

Sources :

A. Grégoire, maître de conférences

Processus d’emballement : Fisher 1930, Lande 1981, Kirkpatrick 1982, Rowe et al, 2001

Principe du handicap : Zahavi, 1875, 1977

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Science de comptoir déménage !

Je rejoins la grande famille du C@fé des Sciences !

Retrouvez-moi désormais sur ScienceDeComptoir.cafe-sciences.org avec rien que pour vous (et pour les autres) un tout nouvel article sur la sélection sexuelle et le principe du handicap ! Bonne lecture et à très bientôt,

-SDC

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La météorisation

Qu’est-il donc arrivé à ce pauvre poisson-cobaye (que nous appellerons Bob) ?

Au départ, Bob est en profondeur. Les poissons qui possèdent une vessie gazeuse utilisent celle-ci pour flotter à la hauteur voulue dans la colonne d’eau en ajustant la quantité d’air qu’elle contient. Sur cette vessie gazeuse s’exercent deux forces : la gravité, et la pression hydrostatique. Cette dernière dépend de la profondeur. Quand Bob monte dans la colonne d’eau, la pression qui s’exerce sur sa vessie diminue : la vessie gonfle, car ses parois sont molles. Normalement, les poissons arrivent à réguler la taille de leur vessie. Mais des accidents peuvent se produire quand ils remontent trop vite, et le processus peut s’emballer. Au final, le volume de la vessie devient supérieur à l’espace disponible dans le corps du poisson. Un bien triste sort est réservé aux poissons victimes de météorisation : leur vessie finit par exploser ou par ressortir par la bouche. Un phénomène assez spectaculaire, d'après ceux qui l'ont observé.

Sources:

Knut Schmidt-Nielsen, Physiologie animale

Wikipédia

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Des éléphants de mer aident les scientifiques à résoudre une énigme du climat

d’après The Guardian, 26-02-2013

photo : Iain Field/Antarctic Climate and Ecosystems CRC/Reuters

Grâce à des sondes fixées sur leur tête, ces mammifères ont permis aux scientifiques de collecter des données sur l’Antarctique à des profondeurs inédites.

L’océan circumpolaire est une région clé dans la circulation océanique mondiale. C’est en effet à cet endroit que les courants de surface plongent pour regagner des profondeurs extrêmes. Ce phénomène physique (appelé formation d’eau profonde) est lié à une augmentation de la densité de l’eau, elle-même due à deux facteurs : une température basse, et une salinité élevée. En effet, quand l’eau prend en glace, elle se débarrasse de son sel ; en contrepartie, l’eau qui reste à l’état liquide devient plus salée, ce qui la rend plus dense.

La circulation océanique, aussi appelée « tapis roulant ».

En Antarctique, on savait que cette eau profonde se formait au moins dans 3 régions. Depuis des dizaines d’années, une quatrième région était suspectée d’être aussi sur la liste ; mais pour en avoir le cœur net, il était difficile de faire des mesures dans un milieu aussi extrême et aussi peu accessible que l’océan Antarctique. C’est là qu’intervient l’idée des chercheurs tasmaniens au Centre de Recherche Coopératif sur le Climat et l’Ecosystème Antarctiques : déléguer le travail de terrain aux éléphants de mer.

C’est ainsi qu’en 2011, 20 éléphants de mer ont été équipés avec des sondes et déployés en Antarctique de l’est, depuis la station Davis. Grâce à un émetteur satellitaire, les données récoltées quotidiennement étaient transmises pendant les quelques minutes durant lesquelles les mammifères étaient en surface. Avec entre 4 et 60 plongeons par jour jusqu’à 1 800 mètres de profondeur, les chercheurs ont pu récupérer une série de données très rares. Mieux encore : les éléphants de mer sont allés à l’endroit même où plonge cette eau très froide et très salée, juste en-dessous d’une polynie (une zone qui reste libre de glace ou couverte d'une couche de glace très mince au milieu de la banquise).

Les scientifiques vont maintenant pouvoir traiter ces données pour essayer d’approfondir les connaissances sur les courants marins, et peut-être même trouver des pistes pour la modélisation du changement climatique.

  Sources

crédit photo : Iain Field/Antarctic Climate and Ecosystems CRC/Reuters

http://www.guardian.co.uk/environment/2013/feb/26/elephant-seals-scientists-climate-mystery?CMP=twt_fd

http://www.acecrc.org.au/

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La tragédie des biens communs

Popularisée par l’écologue américain Garret Hardin dans les années 1970, la tragédie des biens communs est une des théories expliquant les menaces qui planent sur la biodiversité.

Garrett Hardin (source: LegalMinds Community)

La ressource est un bien rival : tout élément consommé par un individu ne sera plus disponible pour les autres. Dans l’exemple pris par Hardin, cette ressource est un pâturage communal sur lequel paissent des bêtes appartenant à plusieurs élevages. Pour maximiser son usage individuel, chaque éleveur a intérêt à accroitre son troupeau sans limites, alors que personne n’a d’incitations à entretenir ou augmenter la productivité du pâturage. Au final, le pâturage devient vite une étendue boueuse. Moralité, l’accès libre à une ressource limitée pour laquelle la demande est forte (compétition intense) mène inévitablement à une surexploitation de cette ressource et, en fin de compte, à sa disparition.

Un exemple historique : l’île de Pâques

Localisée au sud-est de l’océan Pacifique, cette île volcanique est connue pour ses immenses statues taillées dans le basalte (les moaï). Grâce à des études archéologiques et palynologiques (étude des pollens dans des carottes de sédiments), on sait désormais que la diversité biologique originelle de cette île était très riche. Mais depuis sa colonisation par les Européens lors des grandes expéditions des XVII-XVIIIème siècles, elle a été victime de la surexploitation de ses ressources : forêts coupées et brûlées, animaux chassés et pêchés, importation d’animaux domestiques et de plantes cultivées, au fur et à mesure de l’augmentation de la pression démographique humaine sur l’île. Aujourd’hui, il n’y a plus aucune forêt sur cette île et sa biodiversité est bien moindre en comparaison avec ce qu’elle a été. Cette érosion de la biodiversité est par ailleurs aussi imputable à l’invasion de l’île par les rats, introduits par les polynésiens, qui auraient contribué à l’extinction de la ressource en palmiers et en oiseaux (consommation des graines, des œufs et des oisillons).

Impact sur biomasse et biodiversité

Actuellement, cette tragédie des biens communs concerne sur Terre les forêts, les stocks de poissons marins, la qualité de l’air et de l’eau, la température atmosphérique, et les sols.

A la conjonction de la tragédie des biens communs, de l’explosion démographique de la population humaine et de la limitation des ressources, résident les problèmes actuels de la conservation de la biodiversité : extinctions d’espèces, érosion de la diversité biologique, perte de fonctionnement des écosystèmes… ce qui a évidemment des conséquences rétroactives sur l’environnement et, entre autres, sur nous.

  Sources

N. Kaldonski

Wikipedia

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Les guppies choisissent des amis laids pour paraître plus beaux (écologie comportementale)

d’après Raphael Satter pour Huffington Post, le 02/13/13

Un article récent paru dans la « Britain's Royal Society » explique en effet que les guppies mâles préfèrent s’associer avec des conspécifiques pauvrement colorés pour augmenter leur attractivité relative, c’est-à-dire la probabilité qu’une femelle les choisissent.

L’expérimentation mise en place ressemble à un speed-dating pour poissons : un aquarium séparé en trois parties a reçu à une extrémité une femelle entourée de deux beaux mâles aux couleurs chatoyantes, et à l’autre extrémité une deuxième femelle entourée de deux mâles laids, pauvrement colorés. Un dernier mâle (le bachelor) était ensuite introduit dans le compartiment médian, et devait alors choisir de rejoindre une des deux bachelorettes. L’expérience était ensuite répétée un certain nombre de fois. Les bachelors ont passé 62% de leur temps en compagnie de la 2ème femelle, entourée de ses mâles pauvres en couleur. Ils ont donc préféré rejoindre les mâles peu colorés car leurs chances de séduire la femelle convoitée étaient plus grandes.

Les chercheurs ont pensé que certains facteurs pouvaient influencer le choix du mâle : d’une part, les mâles les plus colorés sont connus pour être les plus agressifs (à cause de leur taux de testostérone élevé), et d’autre part les prédateurs ont plus de chances de repérer les mâles très colorés ; deux bonnes raisons d’éviter ces éphèbes. Mais une seconde expérience en retirant les femelles et les lumières du compartiment central a permis de prouver que les facteurs cités plus haut ne jouent pas sur le choix du mâle bachelor.

Une question subsiste : peut-on appliquer ces résultats aux humains ?

« en tant que chercheur, je ne peux pas comparer le système d’accouplement chez les humains et chez les guppies, répond Gasparini, une post-doc à l’Université d’Australie occidentale. Mais si vous me posez la question en tant que personne, alors oui, certainement… j’ai vu cette tactique fonctionner assez bien chez les humains. Si vous voulez impressionner quelqu’un, pensez-vous que vous serez plus attirant à côté de Mr Bean ou de George Clooney ? »

  SOURCE

Huffington Post

crédit photo

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Exposés à un médicament, les poissons sont moins sociaux et plus voraces [écotoxicologie]

basé sur Kate Yandell pour The Scientist, 14/02/2013

En provenance d'effluents urbains ou agricoles, les médicaments que nous consommons se retrouvent dans les eaux souterraines et de surface car les stations d'épuration actuelles ne sont pas encore capables d'éliminer ce genre de produits. Si de nombreuses études ont déjà prouvé l'effet de ces composés sur la physiologie et l'anatomie des poissons tant aux niveaux moléculaire (protéines biomarqueurs) que somatique (indices de masse), il existe encore peu d'études montrant qu'une exposition à de telles substances induit des changements comportementaux.

Pour tenter d'en savoir plus sur ce sujet, des chercheurs ont exposé des perches pendant 7 jours à l'oxazepam, un psychoactif de la famille des benzodiazepines, à des concentrations réalistes (détectées dans la nature) de respectivement 1.8 et 910 microgrammes par litre. Ils ont ensuite regardé les différences de comportement entre ces perches exposées, et d'autres perches témoins mises dans les mêmes conditions d'expérimentation.

RÉSULTATS

Comparées aux perches témoins, les perches exposées à l'oxazepam passaient significativement plus de temps à nager dans leur bassin. Elles étaient aussi plus rapides pour trouver et manger le zooplancton introduit dans leur bassin ; en revanche, elles ont montré un intérêt réduit pour leurs congénères. De plus, les perches exposées à la concentration la plus élevée d'oxazepam étaient plus audacieux que les autres (volonté d'être confronté à de nouvelles situations accrue).

CONSÉQUENCES ÉCOLOGIQUES

Un tel effet de ces changements de comportement pourrait avoir de multiples conséquences écologiques, comme par exemple une prolifération algale due à une consommation accrue du zooplancton (le prédateur direct des algues). D'autre part, chez les poissons, un comportement hyperactif et asocial pourrait causer une augmentation du risque de prédation. Mais tout ceci reste une supposition car l'expérience a été menée en laboratoire. De nombreux facteurs sont à prendre en compte dans l'environnement : le comportement des poissons est susceptible d'être modifié par la présence de prédateurs, l'oxazepam peut aussi interférer avec un cocktail d'autres molécules présentes dans le milieu.

Cette étude rappelle une étude de 2009 qui montrait qu'une exposition à un estrogène (éthinylestradiol), un perturbateur endrocrinien utilisé dans les pilules contraceptives entraînait une modification du comportement sexuel chez les gobies mâles (des petits poissons marins), et une diminution du succès reproducteur. Les auteurs avaient également mis en évidence que le comportement avait été affecté avant même que les marqueurs traditionnels ne soient détectés dans l'organisme, faisant du comportement un biomarqueur à privilégier à ces concentrations réalistes.

Sources

http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/34390/title/Drugged-Fish-Act-Different/

Brodin et al., Dilute Concentrations of a Psychiatric Drug Alter Behavior of Fish from Natural Populations, Science, 339:814-5, February 14, 2013.

Saristo M., Craft J. A., Lehtonen K. K., Lindström K., Sand goby (Pomatoschistus minutus) males exposed to an endocrine disrupting chemical fail in nest and mate competition, Hormones and Behaviour 56:315-321, 2009

crédit photo

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Santé: un mode de vie actif plus bénéfique qu'un effort intense

d'après Samir Vermani, M.D. pour ABC News

Des chercheurs dannois ont mené une expérience sur 18 jeunes adultes âgés de 19 à 24 ans, de corpulence moyenne. 3 groupes ont été formés :  le premier se contentait de rester assis pendant 14 heures d'affilée, le second restait assis pendant 13 heures et pratiquait une activité sportive intense (vélo d'appartement) pendant 1 heure, et le dernier restait assis pendant 8 heures, debout pendant 2 heures et marchait pendant 4 heures. A la fin de la séance, la sensibilité à l'insuline (un test en laboratoire pour surveiller le développement de diabètes) et le taux de cholestérol dans le sang étaient mesurés pour chaque participant.

Sans surprise, la sensibilité à l'insuline était meilleure et le taux de cholestérol plus bas quand une activité était pratiquée (groupes 2 et 3), comparés au groupe 1 (assis tout au long de l'expérience).

Mais tandis que la dépense énergétique était la même pour les deux derniers groupes, les chercheurs ont découvert que la sensibilité à l'insuline était meilleure pour le groupe 2 ("marcher-debout") comparé au groupe 3 (activité intense et brève).

Moralité : Bouger oui, mais de préférence tout au long de la journée. Consacrer 1 heure à une activité physique intense ne suffit pas à contrebalancer les conséquences négatives visibles sur la santé engendrées par un mode de vie sédentaire.

    SOURCES

http://abcnews.go.com/blogs/health/2013/02/13/walk-dont-run-to-a-healthier-you/

http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0055542

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Écologie Vs écologie

Dans la tête du commun des mortels, deux notions ont tendance à se mélanger, et pour cause : elles portent le même nom. Mais il ne faut pas confondre l’écologie politique (ou militante) d’une part, et l’écologie scientifique d’autre part. La première fait des écologistes, la deuxième des écologues.

  ECOLOGIE MILITANTE

C’est celle dont tout le monde entend parler au quotidien, dans les médias, aux élections. D’après Wikipédia, elle se définit comme « à la fois un courant de pensée (idéologie ou philosophie). [...] L'orientation de l'activité politique ou parapolitique vise au respect, à la protection, la préservation ou la restauration de l'environnement dans une forme très poussée. James Lovelock, père de la théorie Gaïa, est l'un de représentants les plus célèbres de cette doctrine. »

En passant, la théorie Gaïa (du nom de la déesse mère dans la mythologie grecque) considère la Terre comme un « superorganisme », c’est-à-dire qu’elle n’est pas que la somme des compartiments hydrosphère - biosphère - lithosphère - atmosphère - pédosphère(les sols) qui la composent : cet ensemble (appelé écosphère) est un système qui s’autorégule grâce à des mécanismes internes (d’où l’idée de superorganisme).

.

ECOLOGIE SCIENTIFIQUE (ce dont traite ce blog, entre autres)

« la science des conditions d’existence » (Haeckel, 1864)

Cette écologie-là (en grec eco logos, « science de l’habitat ») est une science incluse dans la biologie, qui vise à déterminer (et quantifier) les interactions entre êtres vivants d’une part, et êtres vivants et leur milieu d’autre part. Elle regroupe plusieurs disciplines décortiquant ces processus à toutes les échelles, depuis la molécule (écophysiologie) jusqu’à la planète entière (biogéographie).

Parmi les applications concrètes de l’écologie, figure la conservation de la nature : elle lui fournit les clés nécessaires à la mise en place des directives. Par exemple, elle a permis de faire évoluer le schéma des réserves naturelles : prenons le tout premier parc naturel construit au monde, Yellowstone (Etats-Unis, 1872). Il a été fondé sous le concept de « mise sous cloche », c’est-à-dire qu’aucun échange n’était possible avec l’extérieur. Mais voilà, fait mis en évidence par les écologues grâce à des modèles : un certain niveau de perturbations est nécessaire pour entretenir un bon niveau de biodiversité (c’est la théorie des perturbations intermédiaires). D’où, schéma revu pour les réserves actuelles : au centre, une zone de « mise sous cloche », qui cette fois est entourée d’une zone dite « tampon », où les échanges sont possibles (présence de villages, de routes…). Une manière plus efficace de conserver la biodiversité. Mais attention, n’allez pas raser la forêt ni faire une rave-party dans un site de nidification d’oiseaux : les perturbations c’est bien, mais pas trop. Au-delà d’un certain seuil, ce sera nuisible pour l’écosystème. Il n’a la capacité de se remettre d’une perturbation (capacité appelée « résilience ») que si cette perturbation n’est ni trop intense, ni trop fréquente.

Maintenant, si au cours d’une conversation le mot « écologie » apparaît, vous pourrez lever votre index avec votre air le plus savant et demander : « de quelle écologie sommes-nous en train de parler, la science ou la doctrine politique ? » Vous impressionnerez à coup sûr votre auditoire.

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Un génome d'eucaryote à 16 000 chromosomes !

d'après Mary Hoff, 29-01-2013

Vue de l'extérieur, Oxytricha trifallax est un organisme assez déroutant. Ni animal ni végétal, couvert de protubérances semblables à de minuscules poils, ce protozoaire unicellulaire parcourt les mares et les flaques d'eau à la recherche de microbes à dévorer. Mais c'est ce qui est à l'intérieur qui est encore plus surprenant.

Les deux macronuclei  (en vert) et micronuclei (en bleu) d'Oxytricha, sous la forme d'un schéma recouvrant une carte de tous les nanochromosomes rangés par taille. Les chromosomes fragmentés sont en fushia. En rouge, le génome mitochondrial en guise d'échelle. O. trifallax (comme les autres ciliées) a deux noyaux : un micronucleus, contenant le génome en entier, et un macronucleus, qui abrite une version éditée du matériel génétique, utilisé pour faire tourner la machine. Ce qui est extraordinaire chez O. trifallax, c'est le degré de réarrangement de ce matériel génétique macronucléaire. Dérivé de nouveau à chaque génération à partir du matériel génétique micronucléaire grâce à un processus élaboré. Découper des chromosomes, réarranger des gènes, supprimer virtuellement tout l'ADN non codant, copier plusieurs fois les différents morceaux et mettre à chacun un télomère à son extrémité, ce travail aboutit à des dizaines de milliers de "nanochromosomes", des minuscules chromosomes qui servent à la production de toutes les protéines dont O. trifallax a besoin pour fonctionner chaque jour. Comme les autres ciliées, O. trifallax a été pris comme modèle pour étudier la structure, la manipulation et la fonction du matériel génétique chez les autres organismes. Ici, les auteurs se sont lancé le défi d'assembler et analyser le séquençage du génome macronucléaire incroyablement complexe d'O. trifallax. Un travail récompensé par de nombreuses découvertes surprenantes. Ils ont tout d'abord trouvé que le macronucleus d'O. trifallax contenait près de 16 000 nanochromosomes de longueur variable, codant pour plus de 18 000 gènes ; un gène par chromosome pour la plupart. Chaque chromosome (et par conséquent chaque gène) était présent en environ 2000 copies, chaque macronucleus doit ainsi contenir des dizaines de millions de télomères ! Les chercheurs ont aussi découvert que l'ADN dans les nanochromosomes les plus fragmentés est plus amplifié que celui des moins fragmentés. Cependant, le nombre de copies n'est pas un très bon prédicteur du niveau d'expression. Autre découverte: 96% de l'ADN micronucléaire est évincé pendant le processus de formation du macronucleus. Malgré cela, le génome macronucléaire contient tous les gènes nécessaires à la maintenance cellulaire quotidienne, mis à part les gènes transposon qui servent pour la reproduction. La diversité du macronucleus provient non seulement du polymorphisme des nucléotides apporté du micronucleus, mais aussi des modifications additionnelles mises en place pendant la formation du macronucleus. Par le biais de l'évaluation de la diversité allélique, l'effectif de la population a été estimé de l'ordre de 26 millions d'individus ! il s'agirait ainsi de la plus grande population d'eucaryotes connue à ce jour. Curieux de connaître le mécanisme sous-jacent au développement inhabituel d'O. trifallax, les chercheurs ont mis en évidence deux nouvelles classes de protéines semblables aux transposases, inconnues chez les autres ciliées. Si ces protéines sont impliquées dans la réorganisation des gènes pendant la formation du macronucleus, O. trifallax pourrait être un bon modèle pour l'étude des processus de réarrangement similaires qui ont lieu notamment pendant l'évolution. De plus, au vu du très grand nombre de télomères contenus par le macronucleus, O. trifallax serait aussi un bon sujet pour l'étude de la fonction et l'origine de ces structures. Les chercheurs ont été récompensés du dur labeur d'assemblage et d'analyse de ce génome très fragmenté, réarrangé et amplifié d'O. trifallax. Cela va probablement permettre de mettre en lumière le réarrangement programmé des gènes et d'autres processus qui pourraient jouer des rôles clés dans la modélisation de la structure et de la fonction des gènes réorganisés chez d'autres eucaryotes, y compris les humains.

Sources :

http://www.plosbiology.org/article/info:doi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001470

Swart EC, Bracht JR, Magrini V, Minx P, Chen X, et al. (2013) The Oxytricha trifallax Macronuclear Genome: A Complex Eukaryotic Genome with 16,000 Tiny Chromosomes. doi:10.1371/journal.pbio.1001473

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La Voie Lactée, boussole des bousiers

   Chez ce coléoptère coprophage originaire d’Afrique, le sens de l’orientation est crucial pour s’éloigner de la « décharge municipale » en roulant sa motte de déjections pour festoyer en paix, loin des assauts potentiels de ses congénères. Il y a 10 ans, Marie Dacke (de l’université de Lund en Suède) et ses collaborateurs avaient découvert que certains de ces insectes s’aident de la polarisation de la lumière lunaire pour se diriger. Mais comment font-ils les jours sans lune ?

   Dacke a enfin réussi à répondre à cette question. Elle a réalisé une expérience dans laquelle elle observait la trajectoire de ces bousiers dans une boîte remplie de sable. Lorsqu’ils étaient affublés d’un petit chapeau de carton les empêchant de voir les étoiles, ils effectuaient des cercles tordus au lieu de suivre une trajectoire rectiligne.

   C’est la première fois qu’une telle hypothèse est démontrée chez des insectes. Les minuscules yeux de ces coléoptères ne sont probablement pas assez perçants pour distinguer les étoiles les unes des autres (dans un planétarium où brillaient 18 étoiles dans le ciel, ces insectes se perdaient). Mais la trace lumineuse de la Voie Lactée semble suffisante pour pouvoir leur permettre de suivre une trajectoire rectiligne. Comme l’a si bien dit Euclide, la ligne droite est le plus court chemin d’une bouse à une autre !

Sources

D’après Christopher Intagliata, Dung Beetles Use Milky Way to Guide Movement (Heh), Scientific American, 24/01/2013

Marie Dacke, Emily Baird, Marcus Byrne, Clarke H. Scholtz, Eric J. Warrant, Dung Beetles Use the Milky Way for Orientation, Current Biology, 2013

Crédit photo : http://t1.gstatic.com

[sciencedecomptoir-blog]

L’affaire des moutons taggués enfin résolue !

d’après Huffington Post, 18/01/2013

  Cet hiver, des centaines de moutons partout au Royaume-Uni avaient été retrouvés décorés d’un large smiley peint en noir sur leur fourrure.

[sciencedecomptoir-blog]

Des centaines de poissons morts rejetés sur les côtes américaines

Jeudi dernier, entre 30 000 et 40 000 poissons menhaden (de la famille des harengs) ont été retrouvés échoués sur une plage de Caroline du Sud, et tout laisse à croire que plusieurs autres centaines de poissons morts viendront rejoindre leurs petits amis sur le sable d’ici quelques jours. La semaine dernière déjà, des centaines de milliers de ces poissons de petite taille à la chair oléagineuse avaient été retrouvés près de l’île Masonboro, en Caroline du Nord.

WMBFNews.com, Myrtle Beach/Florence SC, Weather

d’après Cavan Sieczkowski pour le Huffington Post, 18/01/2013 et Gregg Holshouser pour The Sun News, 17/01/2013

  Menhaden : qui es-tu ?

Le menhaden de l’Atlantique (de son petit nom Brevoortia tyrannus) est un poisson argenté herbivore qui se nourrit de plancton en filtrant l’eau de mer. Il joue un rôle clé au sein de son écosystème, en tant que maillon bas de la chaîne trophique (il est la proie de nombreux poissons tels que la morue, l’aiglefin, le flétan, le maquereau, l’espadon et le thon) et contrôleur naturel du risque d’efflorescences algales.(1) Il est pêché à des fins d’alimentation animale, de fabrication d’huiles ou de cosmétiques, de peinture ou de compléments alimentaires.(2)

Pourquoi une telle hécatombe ?

Mercredi dernier, Mel Bell, le directeur de l’Office de Management des Pêcheries du Département des Ressources Naturelles (DNR) avait tenté d’expliquer cette hécatombe halieutique par une succession de réactions en chaîne. A cette époque de l’année, les poissons menhaden se réfugient massivement dans des trous d’eau comme il en existe au large de la Caroline. Or, vendredi dernier, la nouvelle lune aurait causé d’importants effets de marée. Selon la théorie de Bell, la marée basse aurait isolé un de ces trous d’eau du reste de la mer, y confinant un large banc de menhaden qui y avait élu domicile et y empêchant le renouvellement de l’eau. La respiration très importante des poissons aurait rapidement réduit la concentration en dioxygène dissous dans l’eau, selon un phénomène appelé hypoxie. Une fois le seuil critique franchi, ces poissons peu tolérants à une faible oxygénation de l’eau n’auraient pas pu survivre et seraient morts par suffocation. Une hypothèse qui aurait cependant été écartée quelques jours plus tard, ainsi que deux autres facteurs traditionnellement pris en compte, à savoir les blooms planctoniques (proliférations algales) et les températures plus froides que les normales de saison.

Le mystère reste donc entier. Cette affaire d’échouage massif de poissons sur les côtes n’est pas sans rappeler celles qui ont fait la une en 2011 un peu partout dans le monde. De tels phénomènes ont également eu lieu en 2012, comme ces centaines de calmars retrouvés sur des plages californiennes en décembre dernier. Néanmoins, quelle qu’en soit la cause, ce genre de perturbation ne mettra pas en danger la pérennité de cet écosystème. Comme l’a ainsi dit Bell, « De telles choses arrivent. Les crabes vont être contents, les mouettes aussi. […] Les menhaden seront recyclés dans l’écosystème. »

Sources :

http://www.huffingtonpost.com/2013/01/18/thousands-of-dead-fish-wash-ashore-south-carolina_n_2502438.html?ncid=edlinkusaolp00000003

http://www.myrtlebeachonline.com/2013/01/16/3277485/answers-sought-in-fish-kill-near.html

(1) H. Bruce Franklin, « Net Losses: Declaring War on the Menhaden », Mother Jones, mars 2006 (via Wikipedia)

(2) http://aquaculture-aquablog.blogspot.fr/2011/10/usa-peche-minotiere-menhaden-petition.html