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Nous venons de passer près d’identifier un moment clé dans l’histoire de l’évolution de la Terre

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Pour la grande majorité des animaux sur Terre, respirer est synonyme de vie. Cependant, pendant les 2 premiers milliards d’années d’existence de notre planète, l’oxygène était dans un état rare.

Cela ne veut pas dire que la Terre était sans vie pendant tout ce temps, mais que la vie était rare et très différente de ce que nous connaissons aujourd’hui.

Ce n’est que lorsque les bactéries les plus complexes capables de photosynthèse sont entrées en scène que tout a commencé à changer, déclenchant ce que les scientifiques appellent le Grand Événement d’Oxydation. Mais quand tout cela est-il arrivé ? Comment tout cela a-t-il tremblé ?

Une nouvelle technique d’analyse génique a fourni des indications pour une nouvelle chronologie. On estime qu’il a fallu 400 millions d’années aux bactéries pour engloutir la lumière du soleil et expirer de l’oxygène avant que la vie ne s’épanouisse vraiment.

En d’autres termes, il y avait probablement des organismes sur notre planète capables de photosynthèse bien avant le grand événement d’oxydation.

« Dans l’évolution, les choses commencent toujours petit », Explique Le géologue Greg Fournier du Massachusetts Institute of Technology.

« Bien qu’il existe des preuves de la photosynthèse oxygénée précoce – qui est l’innovation évolutive la plus étonnante sur Terre – il a fallu des centaines de millions d’années pour décoller. »

Il existe actuellement deux récits concurrents pour expliquer l’évolution de la photosynthèse chez des bactéries spéciales appelées cyanobactéries. Certains pensent que le processus naturel de conversion de la lumière du soleil en énergie est arrivé très tôt sur la scène de l’évolution, mais il a progressé avec un « fusible lent ». D’autres pensent que la photosynthèse a évolué plus tard mais « elle s’est déroulée comme une traînée de poudre ».

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Une grande partie de la controverse découle d’hypothèses sur la vitesse à laquelle les bactéries évoluent et les différentes interprétations des archives fossiles.

Fournier et ses collègues ont donc ajouté une autre forme d’analyse au mélange. Dans de rares cas, les bactéries peuvent parfois hériter de gènes non pas de leurs parents, mais d’autres espèces lointainement apparentées. Cela peut se produire lorsqu’une autre cellule « mange » et incorpore d’autres gènes dans son génome.

Les scientifiques peuvent utiliser ces informations pour connaître l’âge relatif de différents groupes bactériens ; Par exemple, ceux avec des gènes volés doivent les avoir modifiés à partir d’une espèce qui était présente en même temps.

Ces relations peuvent ensuite être comparées à des tentatives de datation plus spécifiques, telles que les modèles d’horloge moléculaire, qui utilisent les séquences génétiques des organismes pour retracer l’histoire des changements génétiques.

À cette fin, les chercheurs ont passé au peigne fin les génomes de milliers d’espèces bactériennes, dont des cyanobactéries. Ils recherchaient des cas de transfert horizontal de gènes.

Au total, ils ont identifié 34 exemples clairs. En comparant ces exemples avec six modèles d’horloge moléculaire, les auteurs ont constaté que l’un en particulier correspond mieux que l’autre. En choisissant cette forme de mélange, l’équipe a estimé la durée de vie des bactéries photosynthétiques.

Les résultats indiquent que toutes les cyanobactéries vivant aujourd’hui ont un ancêtre commun il y a environ 2,9 milliards d’années. Pendant ce temps, les ancêtres celles Les ancêtres des bactéries non photosynthétiques ont divergé il y a environ 3,4 milliards d’années.

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La photosynthèse a probablement évolué quelque part entre ces deux dates.

Selon le modèle évolutif préféré de l’équipe, les cyanobactéries pourraient avoir été photosynthétisées au moins 360 millions d’années avant l’orbite géosynchrone. S’ils ont raison, cela soutient l’hypothèse de la « fusion lente ».

« Ce nouvel article jette un nouvel éclairage fondamental sur l’histoire de l’oxygénation de la Terre en liant les archives fossiles, de nouvelles manières, aux données du génome, y compris les transferts de gènes horizontaux », Il dit Le biogéochimiste Timothy Lyons de l’Université de Californie, Riverside.

« Les résultats parlent des débuts de la production biologique d’oxygène et de son importance écologique, de manière à fournir des contraintes biotiques sur les modèles et les contrôles sur l’oxygénation précoce des océans et l’accumulation ultérieure dans l’atmosphère. »

Les auteurs espèrent utiliser à l’avenir des techniques d’analyse génétique similaires pour analyser des organismes autres que les cyanobactéries.

L’étude a été publiée dans Actes de la Royal Society B.

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Les contractions cellulaires conduisent à la formation initiale des embryons humains

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Chez l’humain, le compactage des cellules embryonnaires constitue une étape cruciale dans le développement normal du fœtus. Quatre jours après la fécondation, les cellules se rapprochent pour donner à l'embryon sa forme initiale. Une compression défectueuse empêche la formation de la structure qui garantit l’implantation de l’embryon dans l’utérus. dans Technologie de procréation assistée (ART)Cette étape est soigneusement surveillée avant l’implantation de l’embryon.

Équipe de recherche multidisciplinaire1 Menés par des scientifiques de l'unité de génétique et biologie du développement de l'Institut Curie (CNRS/Inserm/Institut Curie) étudiant les mécanismes qui jouent un rôle dans ce phénomène encore méconnu, ils ont fait une découverte surprenante : le stress fœtal humain est provoqué par la contraction de cellules fœtales. cellules. Ainsi, les problèmes de pression sont dus à un défaut de contractilité de ces cellules, et non à un manque d’adhésion entre elles, comme on le supposait auparavant. Ce mécanisme a déjà été identifié chez les mouches, le poisson zèbre et la souris, mais il s'agit du premier du genre chez l'homme.

En améliorant notre compréhension des premiers stades du développement fœtal humain, l’équipe de recherche espère contribuer à améliorer le traitement antirétroviral, car environ un tiers des inséminations échouent aujourd’hui.2

Les résultats ont été obtenus en cartographiant les tensions superficielles des cellules embryonnaires humaines. Les scientifiques ont également testé les effets de l’inhibition de la contractilité et de l’adhésion cellulaire, et ont analysé la signature mécanique des cellules embryonnaires présentant une contractilité défectueuse.

Remarques: 1– Des scientifiques des entités suivantes ont également participé à l'étude : le Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Collège de France/Inserm), le Département de biologie de la reproduction – CECOS (AP-HP), et l'Institut Cochin (CNRS). ) /Inserm/Université de la Ville de Paris).

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2–Source : Agence Biomédicale

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Carolyn Kilburn

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Caroline Kilburn

À une époque où les caméras des téléphones sont capables de prendre des instantanés avec des millions de pixels, un instrument du satellite XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) dirigé par le Japon prend des images scientifiques révolutionnaires en utilisant seulement 36 d'entre eux.

« Cela peut sembler impossible, mais c'est en réalité vrai », a déclaré Richard Kelly, chercheur principal américain pour XRISM au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « Resolve nous donne un aperçu plus approfondi de la formation et du mouvement des objets émettant des rayons X à l'aide d'une technologie inventée et perfectionnée à Goddard au cours des dernières décennies. »

XRISM (prononcer « crise ») est dirigé par la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) en collaboration avec la NASA, avec les contributions de l'ESA (Agence spatiale européenne). Il a été mis en orbite en septembre dernier et depuis, il scrute l'univers.

La mission détecte les rayons X « mous », qui ont des énergies jusqu'à 5 000 fois supérieures à la lumière visible. Il explorera les régions les plus chaudes de l’univers, les plus grandes structures et les objets ayant la plus forte gravité, tels que les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies lointaines.

XRISM y parvient à l'aide d'un outil appelé Resolve.

« Resolve est plus qu'une simple caméra. Son détecteur mesure la température de chaque rayon X qui le frappe », a déclaré Brian Williams, scientifique du projet XRISM de la NASA à Goddard. « Nous appelons Resolve un microspectromètre car chacun de ses 36 pixels mesure de petites quantités de chaleur transmise par chaque rayon X entrant, nous permettant de voir les empreintes chimiques des éléments qui composent les sources avec des détails sans précédent. »

Pour y parvenir, l'ensemble du détecteur doit être refroidi à -459,58 degrés Fahrenheit (-273,1 degrés Celsius), juste au-dessus du zéro absolu.

Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA

L'outil est si précis qu'il peut détecter les mouvements d'objets au sein de la cible, fournissant ainsi une vue 3D efficace. Le gaz se dirigeant vers nous brille avec des énergies légèrement supérieures à la normale, tandis que le gaz s'éloignant de nous émet des énergies légèrement inférieures. Cela permettra par exemple aux scientifiques de mieux comprendre le flux de gaz chauds au sein des amas de galaxies et de suivre le mouvement de divers éléments dans les débris des explosions de supernova.

Resolve emmène les astronomes dans une nouvelle ère d’exploration cosmique, en utilisant seulement trente pixels.

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

Illustration du télescope spatial Hubble au-dessus de la Terre. Crédit image : ESA/Hubble (M. Kornmesser et LL Christensen)

Le 30 avril 2024, NASA Elle a annoncé qu'elle avait regagné l'agence Le télescope spatial Hubble Aux opérations scientifiques le 29 avril. Le vaisseau spatial est à nouveau sain et opérationnel grâce à ses trois gyroscopes. Tous les instruments de Hubble sont en ligne et le vaisseau spatial a repris ses observations scientifiques.

La NASA a commencé à travailler à la reprise des opérations scientifiques après que le télescope spatial Hubble soit entré en mode sans échec le 23 avril en raison d'un problème persistant de gyroscope. Les instruments de Hubble sont restés stables et le télescope était en bonne santé.

Le télescope passait automatiquement en mode sans échec lorsque l'un des trois gyroscopes donnait de fausses lectures. Les gyroscopes mesurent les taux de rotation du télescope et font partie du système qui détermine la direction vers laquelle pointe le télescope. En mode sans échec, les opérations scientifiques sont suspendues et le télescope attend de nouvelles directions depuis la Terre.

Dernier lancement de Hubble au-dessus de la Terre

Le télescope spatial Hubble vu depuis la navette spatiale Atlantis (STS-125) en mai 2009, lors du cinquième et dernier service de l'observatoire en orbite. Crédit : NASA

Ce gyroscope particulier a amené Hubble à passer en mode sans échec en novembre après avoir renvoyé des lectures erronées similaires. L’équipe travaille actuellement à identifier des solutions potentielles. Si nécessaire, le vaisseau spatial peut être reconfiguré Cela fonctionne avec un seul gyroscopeavec l'autre gyroscope restant en réserve.

Le vaisseau spatial disposait de six nouveaux gyroscopes qui ont été installés lors de la cinquième et dernière mission d'entretien de la navette spatiale en 2009. À ce jour, trois de ces gyroscopes sont toujours opérationnels, dont celui qui vient de basculer. Hubble utilise trois gyroscopes pour une efficacité maximale, mais peut continuer à effectuer des observations scientifiques en utilisant un seul gyroscope si nécessaire.

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La NASA s'attend à ce que Hubble continue à faire des découvertes révolutionnaires et à travailler avec d'autres observatoires, tels que le télescope spatial James Webb de l'agence, tout au long de cette décennie et peut-être au cours de la suivante.

Lancé en 1990, Hubble observe l'univers depuis plus de trois décennies et a récemment célébré son 34e anniversaire.

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