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Une fougère « inoffensive » remporte le record du monde du plus grand génome

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Une fougère « inoffensive » remporte le record du monde du plus grand génome

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La plante de Nouvelle-Calédonie possède le plus grand génome de tous les organismes sur Terre.

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La plante de Nouvelle-Calédonie possède le plus grand génome de tous les organismes sur Terre.

Une petite fougère apparemment ordinaire qui ne pousse que sur une île isolée de l’océan Pacifique a été couronnée vendredi par le Livre Guinness des records pour avoir le plus grand génome de tous les organismes vivants sur Terre.

La fougère de Nouvelle-Calédonie, Tmesipteris oblancolata, possède plus de 50 fois plus d’ADN dans le noyau de ses cellules que chez l’homme.

Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont déclaré que si l’ADN d’une des cellules de la fougère – qui ne mesure qu’une fraction de millimètre de large – était analysé, il s’étendrait sur 106 mètres (350 pieds).

S’il était debout, l’ADN serait plus haut que la tour qui abrite la célèbre cloche de Big Ben à Londres.

Le génome de la fougère pèse 160 paires de gigabases, ce qui correspond à la longueur de l’ADN.

C’est sept pour cent plus grand que le précédent détenteur du record, la plante à fleurs japonaise Paris japonica.

Le génome humain ne fait que 3,1 gigaoctets.

Si notre ADN était démonté, il ferait environ deux mètres de long.

Elijah Leach, co-auteur de l’étude et chercheur aux Jardins botaniques royaux de Kew au Royaume-Uni, a déclaré à l’AFP que l’équipe était « vraiment surprise de trouver quelque chose de plus gros que le Paris japonica ».

« Nous pensions avoir déjà atteint la limite biologique », a-t-elle déclaré. « Nous repoussons vraiment les limites de la biologie. »

La fougère, qui mesure 5 à 10 centimètres de long, ne se trouve qu’en Nouvelle-Calédonie, territoire français du Pacifique qui a récemment connu des troubles.

Deux membres de l’équipe de recherche se sont rendus sur l’île principale, la Grande Terre, en 2023 et ont travaillé avec des scientifiques locaux sur l’étude publiée dans la revue i.les sciences.


La fougère de Nouvelle-Calédonie, apparemment ordinaire, ne pousse que sur une île isolée du Pacifique.

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La fougère de Nouvelle-Calédonie, apparemment ordinaire, ne pousse que sur une île isolée du Pacifique.

Le Guinness World Records a décerné à la fougère le « titre du plus grand génome ».

Adam Millward, rédacteur en chef du Guinness World Records, a déclaré que la victoire de la fougère « inoffensive » démontrait que « les détenteurs de records ne sont pas toujours les plus voyants de l’extérieur ».

Qu’est-ce qu’un génome déjà ?

On estime que les humains possèdent plus de 30 000 milliards de cellules dans leur corps.

Dans chacune de ces cellules se trouve un noyau qui contient de l’ADN, qui est « un manuel d’instructions qui indique à un organisme comme nous comment vivre et rester en vie », a expliqué Leach.

L’ensemble de l’ADN d’un organisme s’appelle son génome.

Jusqu’à présent, les scientifiques estimaient la taille du génome à environ 20 000 organismes, ce qui ne représente qu’une petite fraction de la vie sur Terre.

Parmi les animaux, le poumon marbré est le plus gros, avec 130 Go.

Si les plantes possèdent les génomes les plus grands, elles peuvent aussi en avoir des génomes incroyablement petits. Le génome du carnivore Genlisea aurea ne fait que 0,06 Go.

Mais nous, les humains, n’avons pas besoin de nous sentir inférieurs lorsque nous nous comparons au puissant T. oblancolata.

Toutes les preuves suggèrent qu’avoir un grand génome est une mauvaise chose, a déclaré Leach.

Plus vous avez d’ADN, plus vos cellules doivent être complètement compactes.


Tmesipteris oblancolata atteint 5 à 10 cm de longueur.

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Tmesipteris oblancolata atteint 5 à 10 cm de longueur.

Pour les plantes, des cellules plus grandes signifient que des éléments tels que les pores des feuilles doivent être plus grands, ce qui peut les faire croître plus lentement.

Il est également difficile de faire de nouvelles copies de tout cet ADN, ce qui limite leurs capacités de reproduction.

Cela signifie que les génomes les plus massifs apparaissent dans des plantes vivaces à croissance lente qui ne peuvent pas facilement s’adapter à l’adversité ou rivaliser avec la concurrence.

La taille du génome pourrait donc influencer la façon dont les plantes réagissent au changement climatique, au changement d’affectation des terres et à d’autres défis environnementaux causés par l’homme, a déclaré Leach.

Pourquoi tout cet ADN ?

Il est possible qu’il existe des génomes plus grands quelque part, mais Leach pense que cette fougère devrait être proche de la limite.

« Je n’arrive pas à comprendre comment fonctionne un organisme avec tout cet ADN », a-t-elle déclaré.

Elle a reconnu que les scientifiques ne savent pas ce que fait la majeure partie de l’ADN présent dans des génomes aussi énormes.

Certains disent qu’il s’agit en grande partie d’« ADN indésirable ».

« Mais c’est peut-être notre ignorance », a déclaré Leach. « Peut-être que cela a une fonction, et nous devons encore la trouver. »

Jonathan Windle, un botaniste de l’Université d’État de l’Iowa qui n’a pas participé à la recherche, convient que la quantité d’ADN contenue dans la fougère est « étonnante ».

Mais il a déclaré à l’AFP que cela « ne représente qu’une première étape ».

« Un grand mystère est de savoir ce que signifie toute cette diversité : comment les génomes grandissent et rétrécissent, et quelles sont les causes et les conséquences évolutives de ces phénomènes ?

Plus d’information:
Orian Hidalgo, Jaume Pellicer et al. Le génome de la fougère épineuse de 160 Go bat le record de taille eucaryote. iScience (2024). est ce que je: 10.1016/j.isci.2024.109889

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Des scientifiques chinois révèlent la forme du halo de matière noire dans la Voie lactée

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Des scientifiques chinois révèlent la forme du halo de matière noire dans la Voie lactée

Cette photo prise le 13 septembre 2023 montre la Voie lactée dans la réserve naturelle nationale des monts Altun, dans la région autonome ouïgoure du Xinjiang, dans le nord-ouest de la Chine. [Photo/Xinhua]

Des scientifiques chinois ont récemment suggéré que le halo de matière noire actuel dans la Voie lactée était « légèrement aplati ».

L’étude, menée par des chercheurs de l’Université de l’Académie chinoise des sciences, en coopération avec plusieurs instituts de recherche locaux et internationaux, a été publiée dans le dernier numéro de la revue Nature Astronomy.

Les scientifiques pensent que la forme du halo de matière noire est la clé pour comprendre la formation hiérarchique de la Voie Lactée. Malgré des efforts considérables au cours des dernières décennies, sa forme reste controversée, avec des suggestions allant d’un aplatissement extrême à un allongement.

Sur la base des données d’observation du satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne et du télescope spectroscopique à fibre multi-objets multi-objets de la grande région du ciel (LAMOST) de Chine, les chercheurs ont analysé environ 2 600 étoiles variables céphéides d’âges différents. Ils ont appliqué une nouvelle méthode appelée « image en mouvement » pour construire une structure 3D du disque de la Voie lactée à différents âges sur 250 millions d’années.

Dans l’univers proche, un tiers des galaxies à disques ne sont pas des disques parfaits, mais présentent plutôt une forme tordue semblable à celle d’une chips. Les astronomes appellent ce phénomène la courbure du disque. La Voie Lactée, en tant que galaxie à disque typique, possède également cette propriété tordue.

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En « observant » comment la déformation du disque évolue avec l’âge, les chercheurs ont découvert que la déformation se déplaçait dans une direction rétrograde à un rythme de 0,12 degrés par million d’années.

« Auparavant, il y avait un manque de mesure précise de la façon dont la déformation du disque fluctue », a déclaré Huang Yang, co-premier auteur de l’étude et professeur agrégé à l’UCLA.

Sur la base de leurs mesures, l’équipe de recherche a découvert que le halo de matière noire actuel enveloppant la courbure présente une forme ovale légèrement aplatie.

« Seul ce chiffre peut expliquer le taux de progression des torsions », a déclaré Huang.

« Cette mesure constitue un point d’appui crucial pour étudier l’évolution du halo de matière noire de la Voie lactée et l’histoire de l’assemblage de la galaxie », a ajouté Huang.

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Une étude a montré que les chauves-souris frugivores possèdent une mémoire épisodique et la capacité de voyager mentalement dans le temps

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Une étude a montré que les chauves-souris frugivores possèdent une mémoire épisodique et la capacité de voyager mentalement dans le temps

La mémoire épisodique et le voyage mental dans le temps ont été considérés comme des caractéristiques typiquement humaines. Ce point de vue a commencé à évoluer avec le développement de critères comportementaux pour évaluer ce que l’on appelle la mémoire épisodique chez les animaux. Les principales conclusions allaient de la preuve de quoi, où et quand la mémoire chez les geais, les rats et les abeilles. Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont examiné la mémoire épisodique et le comportement tourné vers l’avenir chez des animaux sauvages en liberté. Chauves-souris frugivores égyptiennes (Rosetus aegyptiakos)Les chercheurs ont découvert que les chauves-souris frugivores s’appuient sur des cartes mentales temporelles et affichent des comportements orientés vers l’avenir lorsqu’elles se nourrissent. Ils ont également constaté que la capacité de dessiner des cartes temporelles nécessite de l’expérience et manque chez les chauves-souris inexpérimentées.

Chauves-souris frugivores égyptiennes (Rosetus aegyptiakos) Suivi de la phénologie des arbres et estimation de la disponibilité des fruits depuis la dernière visite ; Ils présentent un comportement tourné vers l’avenir et volent vers certains arbres riches en protéines ; Ce faisant, vous croisez et dépassez de nombreux arbres à sucre familiers ; Les jeunes chauves-souris doivent apprendre la phénologie des arbres par l’expérience. Crédit image : Harten et autres., est ce que je : 10.1016/j.cub.2024.05.046.

« Pendant de nombreuses années, les capacités cognitives permettant de se souvenir d’expériences personnelles (mémoire épisodique) et de planifier l’avenir ont été considérées comme exclusives aux humains », a déclaré le professeur Yossi Yovel de l’Université Harvard. Université de Tel-Aviv.

« Mais de plus en plus d’études indiquent que différents animaux possèdent également de telles capacités, mais presque toutes ces études ont été menées en laboratoire, en raison de la difficulté de mener des études de terrain sur ces questions. »

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« Dans le but de tester ces capacités chez des animaux sauvages, nous avons conçu une expérience unique basée sur une colonie de chauves-souris vivant en liberté dans un champ fruitier. »

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les chauves-souris qui dépendent des arbres fruitiers pour survivre devraient développer la capacité de suivre la disponibilité de nourriture dans l’espace (où se trouvent les arbres fruitiers ?) et dans le temps (quand chaque arbre porte-t-il des fruits ?).

Lorsqu’ils naviguent dans un paysage rempli d’arbres fruitiers et de nectar, ils devront suivre mentalement les ressources afin de les revisiter à temps.

Pour tester cette hypothèse, un petit traceur GPS de haute précision a été attaché à chaque chauve-souris, permettant de documenter pendant plusieurs mois les trajectoires de vol et les arbres qu’elle a visités.

Les données massives ainsi collectées ont été soigneusement analysées, produisant des résultats étonnants.

« La première question de recherche était la suivante : les chauves-souris forment-elles une carte temporelle dans leur esprit ? », explique le Dr Lee Harten de l’Université de Tel Aviv.

« Pour explorer ce problème, nous avons empêché les chauves-souris de quitter la colonie pendant des périodes variables, allant d’un jour à une semaine. »

« Nous voulions voir si les chauves-souris étaient capables de ressentir le passage du temps et d’agir en conséquence. »

« Nous avons constaté qu’après une journée de captivité, les chauves-souris retournent aux arbres qu’elles avaient visités la nuit précédente. Cependant, après une semaine complète, les chauves-souris plus âgées, sur la base de leur expérience passée, évitent les arbres qui ont cessé de porter des fruits pendant cette période. »

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« En d’autres termes : ils ont pu estimer combien de temps s’était écoulé depuis leur dernière visite sur chaque arbre et savoir quels arbres n’avaient porté fruit que pendant une courte période et ne valaient plus la peine d’être visités. »

« Les jeunes chauves-souris inexpérimentées étaient incapables de faire cela, ce qui suggère qu’il s’agit d’une compétence acquise qui doit être apprise. »

« Alors que la première question de recherche portait sur les expériences passées, la deuxième question de recherche portait sur l’avenir : les chauves-souris présentent-elles des comportements orientés vers l’avenir ? Sont-elles capables de planifier l’avenir ? »

« Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont surveillé le chemin emprunté par chaque chauve-souris jusqu’au premier arbre de la soirée, ce qui peut indiquer les plans qu’elle avait faits avant de quitter la colonie. »

« Nous avons constaté que les chauves-souris volent généralement directement vers un arbre spécifique qu’elles connaissent, parfois à 20 ou 30 minutes », a déclaré le Dr Chen Xing de l’Université de Tel Aviv.

« Parce qu’ils ont faim, ils volent plus vite lorsque cet arbre est loin, ce qui indique qu’ils planifient où ils vont. »

« De plus, ils sont concentrés sur la cible qu’ils ont choisie et passeront à côté d’autres arbres, même s’il s’agit de bonnes sources qu’ils ont visitées hier seulement, ce qui indique une capacité de gratification différée. »

« Nous avons également constaté que les premières chauves-souris à quitter la colonie choisissent des arbres portant des fruits riches en sucre, tandis que les chauves-souris qui partent plus tard recherchent des protéines. »

Les résultats suggèrent que les chauves-souris planifient leur voyage de recherche de nourriture avant de quitter la colonie, sachant exactement où voler et quel type de nourriture rechercher.

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« Le fossé des connaissances entre les humains et les animaux est l’une des questions scientifiques les plus intéressantes », a déclaré le professeur Yeovil.

« Notre étude démontre que les chauves-souris frugivores sont capables de prendre des décisions complexes qui impliquent trois questions qui indiquent leurs capacités cognitives : où ? (l’emplacement de chaque arbre) ; quand ? (quand l’arbre porte-t-il des fruits) ; et quoi ? ( la nourriture qu’il fournit – sucre versus protéines).

« Une fois de plus, nous constatons que l’écart n’est pas aussi évident et que les humains ne sont pas aussi uniques que certains pourraient le penser. »

« De toute évidence, les humains et les animaux appartiennent tous à un spectre, et presque toutes les capacités humaines sont également présentes chez les animaux. »

une papier Les résultats ont été publiés dans la revue Biologie actuelle.

_____

Lee Harten et autres. Cartographie temporelle et comportement tourné vers l’avenir chez les chauves-souris sauvages, libres et se nourrissant de fruits. Biologie actuellePublié en ligne le 20 juin 2024 ; est ce que je: 10.1016/j.cub.2024.05.046

Cet article est une copie d’un communiqué de presse publié par l’Université de Tel Aviv.

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Des scientifiques allemands étudient le reste de la supernova SNR G309.8+00.0 à hautes énergies

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Des scientifiques allemands étudient le reste de la supernova SNR G309.8+00.0 à hautes énergies

Image SUMSS combinée à 843 MHz (rouge) et 1-2 keV eRASS:4 (cyan) à et autour du SNR G309.8+00.0. Droit d’auteur : Michailidis et al., 2024.

À l’aide des observatoires spatiaux Spektr-RG et Fermi, des astronomes allemands ont examiné le reste de la supernova SNR G309.8+00.0 en rayons X et gamma. résultats Nouvelle étudeIl a été soumis le 25 juin sur le serveur de prépublication arksiffournissant des informations importantes sur les propriétés de ce reste de supernova.

Les restes de supernova (SNR) sont des structures répandues et en expansion résultant d’une explosion de supernova. Ils contiennent des éjectas en expansion provenant de l’explosion et d’autres matériaux interstellaires balayés par l’onde de choc de l’étoile qui explose.

L’étude des restes de supernova est importante pour les astronomes car ils jouent un rôle clé dans l’évolution des galaxies, dispersant les éléments lourds issus de l’explosion de la supernova et fournissant l’énergie nécessaire pour chauffer le milieu interstellaire. Le rapport signal/bruit serait également responsable de l’accélération des rayons cosmiques galactiques.

SNR G309.8+00.0 est un reste de supernova situé exactement sur le plan galactique et a été détecté pour la première fois aux longueurs d’onde radio il y a environ un demi-siècle. Il apparaît comme une croûte bien définie de forme ovale et d’une taille de 25 x 19 minutes d’arc. La distance au SNR G309.8+00.0 est estimée entre 10 000 et 18 000 années-lumière.

Bien que le rapport signal/bruit G309,8+00,0 soit connu depuis des décennies, il n’a été découvert à aucune autre longueur d’onde. Aujourd’hui, une équipe d’astronomes dirigée par Miltiadis Michaelidis de l’Institut d’astronomie et d’astrophysique de Tübingen en Allemagne a décidé de changer cela en explorant ce rapport signal/bruit dans les bandes des rayons X et gamma.

« Nous présentons la première étude du rapport signal/bruit de G309.8+00.0, prouvé par des observations radio, à des énergies plus élevées », ont écrit les chercheurs dans leur article.

Les observations montrent que l’émission de rayons X du SNR G309.8+00.0 est principalement limitée à la plage d’énergie de 1 à 2 keV. L’émission de rayons X a une forme elliptique et l’apparence de la coque résiduelle correspond spatialement bien à l’émission radio synchrotron du SNR. L’émission de rayons X remplit principalement la moitié sud de l’enveloppe résiduelle.

L’étude révèle qu’une grande partie de l’émission de rayons gamma observée dans le SNR G309.8+00.0 provient de la source identifiée comme 4FGL J1349.5-6206c. Une analyse supplémentaire a permis à l’équipe de décomposer cette source en quatre composantes ponctuelles, dont une qui coïncide spatialement avec l’enveloppe du SNR G309.8+00.0.

Sur la base des données collectées, les auteurs ont supposé que la distance au SNR G309.8+00.0 est d’au moins 19 500 années-lumière ; Les restes sont donc situés plus loin qu’on ne le pensait auparavant. Cela suggère que le SNR a entre 100 000 et 350 000 ans.

Plus d’information:
Miltiadis Michaelidis et al., Un regard sur les aspects à haute énergie du reste de supernova G309.8+00.0 à l’aide d’eROSITA et Fermi-LAT, arksif (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2406.17493

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la citation:Des scientifiques allemands étudient les restes de supernova SNR G309.8+00.0 à hautes énergies (2 juillet 2024) Extrait le 2 juillet 2024 de https://phys.org/news/2024-07-german-scientists-supernova- remnant-snr .html

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