La science infuse

Aller au contenu | Aller au menu | Aller à la recherche

Sciences de la vie

Fil des billets - Fil des commentaires

5 avril 2014

La dynastie du roi des animaux

Le lion règne sur la savane depuis plusieurs milliers d'années : où est-il né ?

Où est né le roi de la savane, le lion (Panthera leo) ? Comment a-t-il conquis plusieurs continents, avant de reculer sous les coups de boutoir des chasseurs ? S'il est célébré par de nombreuses civilisations, des empires antiques de Perse et d'Assyrie jusqu'au récit médiéval du Roman de Renart et plus récemment, au Roi lion, l'histoire du grand fauve reste pourtant encore mal connu. Une équipe internationale menée par Ross Barnett, de l'université de Durham (Royaume-Uni), et composée de biologistes venus du Royaume-Uni, du Qatar, des États-Unis, d'Australie, de Suède, du Danemark et de France, a donc cherché à remonter l'arbre généalogique du lion afin de mieux comprendre son évolution au fil des millénaires et son parcours à travers les plaines d'Afrique et d'Asie. 

L'histoire de Panthera leo est difficile à retracer pour plusieurs raisons. Tout d'abord, les fossiles de ses ancêtres sont rares, de part les conditions de fossilisation et de conservation souvent défavorables dans les régions tropicales. Ensuite, plus récemment, la répartition géographique du lion s'est restreinte sévèrement : autrefois l'une des plus vastes de tous les mammifères terrestres (couvrant l'Afrique, l'Asie mais aussi l'Europe, jusqu'à la Sibérie, et l'Amérique, du Pérou à l'Alaska) le grand prédateur s'est mué en proie, et a vu de plus son habitat naturel bouleversé par l'homme. Ainsi, on estime qu'environ un tiers des lions d'Afrique ont été décimés dans les 20 dernières années, alors qu'il ne reste que 400 spécimens du lion d'Asie dans la péninsule de Kâthiâwar, préservés dans le parc national et sanctuaire faunique de Gir. Pour l'Union internationale pour la conservation de la nature (UICN), le lion d'Afrique est aujourd'hui une espèce vulnérable et le lion d'Asie est en danger d'extinction.

La photo de famille reste singulièrement vide, les "survivants" africains et indiens ne donnant qu'une image incomplète de la répartition géographique du fauve il y a encore quelques millénaires, voire quelques siècles. Pour résoudre cette difficulté, les chercheurs se sont tournés vers... les squelettes conservés dans les musées. Les réserves du Muséum national d'histoire naturelle de Paris ont ainsi été mises à contribution : Jacques Cuisin, co-auteur de cette étude et responsable de la plateforme de Préparation/Restauration du musée parisien, a sorti des collectes nationales 10 spécimens prélevés par le passé, dont certains dans des régions comme le Maghreb et l'Iran où les lions ont aujourd'hui disparu.

Lire la suite...

8 février 2014

L'invasion des coccinelles cannibales

La coccinelle asiatique fait partie des espèces cannibales : ce comportement serait encore plus fort parmi les individus envahissant en ce moment l'Europe.

Des chercheurs du Centre de biologie pour la gestion des populations de Montpellier et leurs collègues russe, anglais et belge se sont intéressés à une mauvaise habitude répandue dans le monde animal : le cannibalisme. Observé chez des invertébrés, des mammifères mais surtout des arthropodes, ce comportement alimentaire présente ses avantages - notamment lorsque la nourriture se fait rare - et ses inconvénients, comme le risque de transmission de maladies, sans évoquer les considérations morales, toutefois peu fréquentes chez les larves. Alors que la propension à dévorer ses congénères varie d'une espèce à l'autre mais aussi au sein d'une même espèce, les biologistes se sont penchés sur les habitudes alimentaires de plusieurs populations de coccinelle asiatique (Harmonia axyridis) pour déterminer les facteurs poussant certains de ces coléoptères à se tourner vers le cannibalisme.

Originaire comme son nom l'indique d'Asie, la coccinelle asiatique a été introduite récemment en Amérique du Nord et en Europe afin de lutter de façon écologique contre les pucerons. Depuis sa première observation en milieu naturel en Belgique en 2001, elle a rapidement envahi l'ensemble du plat pays et bien au-delà : un Observatoire permanent pour le suivi de la Coccinelle asiatique en France a ainsi été créé pour suivre l'invasion de notre territoire par le coléoptère. Et si, au-delà de la lutte écologique contres les nuisibles pucerons, le cannibalisme pratiqué par la coccinelle avait joué un rôle dans cette invasion fulgurante ? C'est la question à laquelle ont souhaité répondre Ashraf Tayeh et ses collègues dans cette étude, s'inspirant des travaux de Sara Via, de l'université du Maryland (États-Unis), qui montrait en 1998 que la pratique du cannibalisme par le tribolium rouge de la farine (Tribolium castaneum) favorisait son adaptation à un nouvel environnement. Cette hypothèse paraît d'autant plus séduisante pour la coccinelle asiatique que l'on sait déjà que le cannibalisme joue un rôle important dans la régulation démographique de cette espèce : il est notamment responsable de 60 % de la mortalité des œufs, dévorés par les adultes mais aussi par les larves, avides de toute nourriture proche de leur lieu d'éclosion.

Lire la suite...

2 décembre 2013

Quand la mécanique contrôle nos gènes

Quel rôle peut bien jouer la physique dans le développement d'un embryon (ici de l'oursin Clypeaster subdepressus) ?

Gastrulation, mécanotransduction, phosphorylation et autres facteurs de transcription : bienvenue dans le monde fabuleux de la biologie moléculaire du développement ! L'équipe d'Emmanuel Farge navigue au milieu de ces notions pour décrypter les événements qui régissent les premières étapes de la vie du poisson zèbre (Danio rerio) et de la mouche du vinaigre (Drosophilia), au sein de l'équipe "Mécanique et génétique du développement embryonnaire et tumoral" de l'Institut Curie (Paris). Comme son nom l'indique, ce groupe de biologistes français s'intéresse en particulier aux liens qu'entretiennent la mécanique et la génétique, deux domaines qui de prime abord n'ont pourtant que peu de points communs.

Le "dogme central" de la biologie, établi en 1958 par Francis Crick (l'un des "inventeurs" de la structure moléculaire de l'ADN), stipule que la vie cellulaire est déterminée par le génome, stocké sur la molécule d'ADN sous forme de séquences d'acides aminés appelées gènes, lesquelles aboutissent à la synthèse de protéines, molécules assurant le métabolisme cellulaire. Mais si toutes les cellules d'un organisme partagent le même patrimoine génétique, elles se comportent de façon différente grâce à un ensemble de protéines spécifiques. La question des variations du métabolisme entre les différents types cellulaires se pose avec une acuité particulière au moment du développement de l'embryon, lorsque l'organisme passe d'une cellule à deux, puis quatre, puis huit... au départ toutes identiques, puis spécialisées (on dit différenciées) afin de donner naissance aux cellules sanguines, aux neurones ou encore aux cellules épithéliales. D'où surgit ce "programme" de différenciation ? Est-il purement gouverné par la génétique, comme le laisseraient entendre les tenants du "tout génétique" enivrés par la beauté conceptuelle du dogme central ? Des physiciens ont commencé à émettre une hypothèse concurrente : les forces physiques qui s'appliquent aux cellules en division seraient responsables de leur organisation, et partant de là de leur différenciation et de la formation des différents organes. C'est notamment la thèse de Vincent Fleury, un physicien français qui insiste sur le rôle majeur des "écoulements" de cellules en division dans l'embryon dans l'apparition du plan d'ensemble de l'organisme. Pour Emmanuel Farge et ses collègues, la réponse se situe entre ces deux extrêmes : si les gènes contrôlent la genèse des tissus à partir des cellules embryonnaires en division, les mouvements de ces dernières et les forces mécaniques qu'elles exercent les unes sur les autres à cette occasion modifieraient également l'expression des gènes !

Lire la suite...

1 septembre 2013

Comment les baleines évitent les coups de soleil ?

La baleine bleue prend l'air à la surface de l'océan : attention aux coups de soleil !

Nous ne sommes pas les seuls animaux à craindre les rayonnements ultraviolets (UV), qui frappent la surface de notre planète avec d'autant plus d'intensité que la couche d'ozone s'amincit : poissons, amphibiens et invertébrés sont eux aussi sujets aux coups de soleil ! Il faut également ajouter à cette liste d'espèces photosensibles les cétacés, cet ordre de mammifères aquatiques regroupant baleines, dauphins, marsouins et autres cachalots. Laura Martinez-Levasseur et Karina Acevedo-Whitehouse, de l'Institut de zoologie basé à Londres (Royaume-Uni), avaient alerté les premières sur le danger encouru par les cétacés dans une première étude publiée en 2010. Elles mènent aujourd'hui aux côtés d'une équipe internationale de zoologistes de nouvelles investigations pour mieux comprendre les mécanismes de protection de ces mammifères qu'ils surnomment les "baromètres à UV des océans", en raison de leur répartition géographique étendue et de leur longévité record (un rorqual de plus de 130 ans s'est échoué sur les côtes danoises en 2010).

Chez l'homme comme chez les autres animaux, les rayonnements UV peuvent causer différentes lésions et mutations de la molécule d'ADN, provoquer la cancérisation des cellules de la peau (parmi lesquelles les mélanocytes) et mener in fine à la formation de mélanomes, le cancer cutané le plus agressif. Pour étudier l'impact des UV sur la peau des cétacés, les chercheurs se sont intéressés plus particulièrement aux lésions de l'ADN mitochondrial. Cette molécule est encapsulée non pas dans le noyau mais dans un organite cellulaire appelé mitochondrie, responsable de la production énergétique de la cellule. Présentant un plus grand taux de mutations et de plus faibles capacités de réparation que l'ADN nucléaire, l'ADN mitochondrial constitue un bon marqueur de l'influence des UV sur la physiologie cutanée. L'étude a comparé la réaction aux UV de trois espèces - le grand cachalot (Physeter macrocephalus) ainsi que la baleine bleue (Balaenoptera musculus) et le rorqual commun (Balaenoptera physalus), les deux plus grandes espèces vivantes - à partir de plusieurs dizaines de biopsies de peau prélevées dans le golfe de Californie entre les mois de janvier et de juin des années 2007 à 2009.

Lire la suite...

- page 1 de 9