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Certaines fourmis ouvrières peuvent recâbler leur cerveau pour devenir des reines – et les chercheurs découvrent comment
Les cerveaux des animaux sont en plastique, ils peuvent changer de structure et de fonction. Mais certaines fourmis poussent cela à un niveau très extrême. Dans certaines circonstances, ils peuvent se transformer d’une ouvrière en une fourmi ressemblant à une reine – et la clé de ce changement est détenue par une seule molécule.
Dans les colonies de fourmis, le rôle principal de la reine est de pondre, tandis que les ouvrières travaillent bien. Une colonie de fourmis peut avoir plus d’une reine, selon les espèces, mais certaines espèces font quelque chose de plus intéressant : elles ont des fourmis qui peuvent pondre des œufs comme des reines. Ces « fausses » reines sont appelées gamergates.
Chez la plupart des espèces de fourmis, les ouvrières sont stériles, mais chez d’autres espèces, les joueuses se reproduisent en plus des reines. Chez certaines espèces, les reines « ordinaires » ont été complètement remplacées par des gamergates. Mais qu’est-ce qui fait qu’un travailleur devient un acteur du frai, et comment ce processus se déroule-t-il exactement ? Pour le savoir, une équipe de chercheurs a étudié les fourmis d’une espèce appelée Harpegnathos salé (ou la fourmi sauteuse indienne).
« Les gamergates sont des travailleurs qui ont assumé le rôle social de reines », a déclaré à ZME Science Robert Bonacio, de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie. C’est un « switch » entre les rôles sociaux, mais c’est aussi un changement physiologique. Bien qu’aucun changement physique ne puisse être observé à l’extérieur, beaucoup de choses changent à l’intérieur. « Par exemple, les ovaires sont agrandis. Leurs cerveaux sont également quelque peu recâblés », explique Bonacio.
Bonacio et ses collègues voulaient comprendre comment « activer » ou « désactiver » certains gènes affecte la fonction cérébrale et le comportement. Pour ce faire, les chercheurs ont dû trouver un moyen d’isoler les neurones des fourmis du cerveau des fourmis et de les maintenir en vie dans des plats en plastique et au milieu d’une culture artificielle. C’est une pratique courante pour la recherche sur les souris et les rats, mais plus difficile pour les insectes. Cependant, le Dr Janko Josposek, premier auteur de l’étude, a fait une innovation importante.
« Pendant un certain temps, Janko a essayé de créer un milieu de culture en fabriquant des extraits de cocons de fourmis (c’est-à-dire en les congelant et en les homogénéisant), puis en les ajoutant à des neurones en culture », explique Bonacio. « Cela s’est avéré impossible à maintenir en raison du grand nombre de cocons nécessaires. Ensuite, il a eu un moment eurêka. Il a pensé que, puisque les fourmis et les abeilles sont des cousins relativement proches, il pourrait valoir la peine de remplacer les cocons d’abeilles dans la recette. Et voilà, ça a marché. Donc, le secret d’un cerveau de fourmi en bonne santé semble être le jus d’abeille congelé ! »
Armé de cette méthode, l’équipe peut étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents qui provoquent ce changement. Ils ont identifié deux types d’hormones (hormone juvénile Et Acdisson) présents à différents niveaux dans les corps des travailleurs et des joueurs. Ces hormones semblent produire des schémas distincts d’activation des gènes dans le cerveau des deux couches. C’était surprenant, dit Bonacio, car les chercheurs s’attendaient à trouver un ou plusieurs facteurs de transcription personnalisés (une protéine qui active ou désactive les gènes) chez les travailleurs, puis un ensemble différent de facteurs de transcription actifs uniquement dans les jeux. « C’était excitant de trouver quelqu’un qui pourrait jouer les deux rôles », a déclaré Bonacio à ZME Science.
Cependant, la surprise est venue lorsque les chercheurs ont découvert que les deux hormones affectent les cellules en activant une seule protéine appelée Kr-h1. Cependant, les chercheurs avertissent que ce n’est pas le seul interrupteur responsable de la transformation d’une ouvrière en reine ou vice versa.
« Cela ne signifie pas que Kr-h1 est la seule protéine qui régule l’identité de classe. Ces choses sont généralement complexes et il est probable que Kr-h1 soit l’un des nombreux commutateurs qui contrôlent la transformation sociale », explique Bonacio.
Il est difficile de tracer des lignes directes entre les invertébrés et les humains, dit Bonacio, mais les chercheurs peuvent s’appuyer sur cette étude pour comprendre la plasticité cérébrale et les mécanismes qui la régissent chez différents types d’animaux.
« La plasticité est bien sûr très importante pour tout cerveau, y compris le nôtre, et la perte de plasticité a des conséquences négatives. Ce sera très excitant de découvrir que des protéines et des hormones similaires à celles que nous avons trouvées chez les fourmis fonctionnent également dans le cerveau des mammifères, et nous poursuivra certainement ce type d’enquête à l’avenir », conclut Bonacio.
Référence de revue : Janko Gospocic, Karl M. Glastad, Lihong Sheng, Emily J. Shields, Shelley L. Berger, Roberto Bonasio. Kr-h1 maintient des neurotransmetteurs distincts spécifiques à la classe sociale en réponse aux hormones socialement régulées. cellule de prison, 2021 ; EST CE QUE JE: 10.1016 / j.cell.2021.10.006
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Des astronomes ont découvert des « embouteillages » de trous noirs dans les centres galactiques
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Couple normal individuel de M• = 107M⊙ problème. Les lignes noires montrent le couple de type I ainsi que le couple GW. Les lignes violettes représentent le couple thermique, tandis que les lignes bleues représentent le couple total. Panneau de gauche : couple tracé dans l’espace R. Panneau de droite : couple tracé dans l’espace τ. Les lignes verticales pointillées indiquent τ± (vert) et τ0 (rouge), endroits où des pièges migratoires sont susceptibles de se produire. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828
Une étude internationale, dirigée par des chercheurs de l'Université Monash, a révélé des informations importantes sur la dynamique des trous noirs au sein des disques massifs situés au centre des galaxies.
Publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, l'étude Il montre les processus complexes qui déterminent quand et où les trous noirs ralentissent et interagissent les uns avec les autres, conduisant potentiellement à des fusions.
Les résultats de l’étude mettent en évidence les émissions d’ondes gravitationnelles (GW) provenant de la fusion des trous noirs, événements qui peuvent être détectés par des instruments tels que le Laser Gravitational Wave Observatory (LIGO).
Lorsque deux trous noirs se rapprochent trop, ils perturbent l’espace-temps lui-même, émettant des ondes gravitationnelles avant de finalement fusionner en un seul trou.
Le Dr Evgeny Grishin, chercheur postdoctoral à l'École de physique et d'astronomie de l'Université Monash qui a dirigé l'étude, a comparé le phénomène à une intersection très fréquentée sans feux de signalisation fonctionnels.
« Nous avons examiné combien et où nous aurions ces intersections très fréquentées », a déclaré le Dr Grishin.
La recherche s'est concentrée sur les centres des galaxies, où les trous noirs peuvent fusionner plusieurs fois en raison de l'énorme force gravitationnelle du trou noir supermassif situé au centre.
De plus, la présence d’un disque d’accrétion massif de gaz contribue à la luminosité de ces galaxies, les classant parmi les noyaux galactiques actifs (AGN).
L'interaction entre les trous noirs plus petits et le gaz environnant les fait migrer à l'intérieur du disque, s'accumulant dans des régions appelées pièges à migration. Ces pièges augmentent la possibilité de collisions rapprochées entre trous noirs, pouvant conduire à des fusions.
« Les effets thermiques jouent un rôle crucial dans ce processus, affectant l'emplacement et la stabilité des pièges migratoires. Cela implique notamment que nous ne voyons pas de pièges migratoires se produire dans les galaxies actives à grande luminosité », a déclaré le Dr Grishin.
Les résultats de l’étude font progresser notre compréhension des fusions de trous noirs et ont des implications plus larges pour l’astronomie des ondes gravitationnelles, l’astrophysique des hautes énergies, l’évolution des galaxies et la rétroaction des noyaux galactiques actifs.
« Malgré ces découvertes importantes, beaucoup de choses sur la physique des trous noirs et de leurs environnements restent inconnues », a déclaré le Dr Grishin. « Nous sommes satisfaits des résultats et nous sommes désormais sur le point de découvrir où et comment les trous noirs fusionnent dans les noyaux galactiques.
« L’avenir de l’astronomie des ondes gravitationnelles et de la recherche sur les noyaux galactiques actifs est exceptionnellement prometteur. »
Plus d'information:
Evgeny Grishin et al., Effet du couple thermique sur les pièges de migration des disques AGN et les amas d'ondes gravitationnelles, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828
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La fusée Falcon 9 de SpaceX vient de terminer une mission historique
SpaceX lance et fait atterrir des fusées depuis 2015, même si certains de ces premiers atterrissages ne se sont pas déroulés comme prévu et se sont soldés par une boule de feu.
De nos jours, les atterrissages sont en grande partie terminés et mardi soir, la compagnie de vols spatiaux a réussi son 300e atterrissage réussi de première étape. Elon Musk, PDG de SpaceX Il a félicité son équipe Pour réaliser cet exploit.
La mission de mardi visant à déployer 23 satellites Starlink en orbite a décollé du Kennedy Space Center en Floride à 18 h 17 HE. SpaceX a diffusé en direct la mission historique sur les réseaux sociaux :
Moteurs à pleine puissance et décollage ! pic.twitter.com/FeW78mZio2
– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024
Environ huit minutes après le lancement, le premier étage de la fusée Falcon 9 a effectué un atterrissage droit parfait à bord du drone Just Read the Instructions stationné dans l'océan Atlantique. Regardez le booster de 41,2 mètres effectuer le 300ème atterrissage du booster Falcon 9 :
Le premier étage du Falcon 9 a atterri sur le drone Just Read the Instructions, complétant ainsi le 300ème atterrissage du Falcon ! pic.twitter.com/1YHqiHWjkN
– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024
L'atterrissage du premier étage du booster de cette manière permet à SpaceX d'effectuer des missions à un coût bien inférieur à celui s'il devait construire une nouvelle mission pour chaque vol. Il est également devenu possible d'obtenir une fréquence de tir plus élevée. La société a construit plusieurs boosters Falcon 9 qui ont volé plusieurs fois au fil des ans. La mission de mardi était le neuvième vol de cette fusée particulière, qui a déjà lancé Crew-6, SES O3b mPOWER, USSF-124 et maintenant six missions Starlink.
Le record de vol actuel détenu par une seule fusée SpaceX appartient à Booster 1062, qui a été lancé et atterri plus tôt ce mois-ci pour une 20e fois record.
SpaceX a réalisé son premier atterrissage d'appoint en 2015 après avoir connu un certain nombre d'accidents au cours desquels le véhicule a atterri avec trop de force ou est tombé après l'atterrissage. L’équipe a atteint 200 atterrissages en juin dernier, et comme SpaceX augmente régulièrement son taux de lancement, le 400e atterrissage aura probablement lieu encore plus rapidement.
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La sonde spatiale Voyager 1 transmet à nouveau des données après que la NASA les a détectées à distance à 24 milliards de kilomètres – The Irish Times
Le vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre, Voyager 1, a recommencé à communiquer correctement avec la NASA après que les ingénieurs ont travaillé pendant des mois pour réparer à distance la sonde vieille de 46 ans.
Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui construit et exploite le vaisseau spatial robotique de l'agence, a déclaré en décembre que la sonde, située à plus de 24 milliards de kilomètres, envoyait un code absurde à la Terre.
Dans une mise à jour publiée lundi, le JPL a annoncé que l’équipe de la mission avait pu « après quelques investigations innovantes » obtenir des données utilisables sur la santé et l’état des systèmes d’ingénierie de Voyager 1. « La prochaine étape consiste à permettre au vaisseau spatial de commencer à apporter les données scientifiques. dos. » Elle a ajouté que malgré le défaut, Voyager 1 fonctionnait normalement depuis le début.
Lancé en 1977, Voyager 1 a été conçu dans le but principal d'effectuer des études rapprochées de Jupiter et de Saturne au cours d'une mission de cinq ans. Cependant, son voyage s'est poursuivi et le vaisseau spatial approche désormais d'un demi-siècle d'exploitation.
Voyager 1 a pénétré dans l'espace interstellaire en août 2012, ce qui en fait le premier objet fabriqué par l'homme à quitter le système solaire. Il roule actuellement à une vitesse de 60 821 km/h.
Le dernier problème était lié à l'un des trois ordinateurs à bord du vaisseau spatial, chargé de remplir les données scientifiques et techniques avant de les envoyer sur Terre. Incapable de réparer une puce cassée, l'équipe du JPL a décidé de déplacer le code endommagé ailleurs, une tâche difficile compte tenu de la technologie obsolète.
Les ordinateurs de Voyager 1 et de sa sœur Voyager 2 disposaient de moins de 70 kilo-octets de mémoire au total, soit l'équivalent d'une image informatique à basse résolution. Ils utilisent de vieilles bandes numériques pour enregistrer des données.
La réparation a été envoyée depuis la Terre le 18 avril, mais il a fallu deux jours pour évaluer si elle a réussi, car il faut environ 22 heures et demie pour que le signal radio atteigne Voyager 1 et 22 heures supplémentaires pour que la réponse revienne sur Terre. .
« Lorsque l'équipe de vol de la mission a reçu une réponse du vaisseau spatial le 20 avril, elle a constaté que la modification fonctionnait », a déclaré le JPL.
Parallèlement à son annonce, le JPL a publié une photo des membres de l'équipe de vol du Voyager applaudissant et applaudissant dans une salle de conférence après avoir reçu des données utilisables, avec des ordinateurs portables, des cahiers et des cookies sur la table devant eux.
L'astronaute canadien à la retraite Chris Hadfield, qui a participé à deux missions de navette spatiale et a servi comme commandant de la Station spatiale internationale, a comparé la mission du JPL à l'entretien longue distance d'une vieille voiture.
« Imaginez qu'une puce informatique se brise dans votre voiture en 1977. « Imaginez maintenant qu'elle se trouve dans l'espace interstellaire, à 25 milliards de kilomètres de là », a écrit Hadfield.
Voyager 1 et 2 ont fait de nombreuses découvertes scientifiques, notamment des enregistrements détaillés de Saturne et la révélation que Jupiter possède également des anneaux, ainsi qu'une activité volcanique active sur l'une de ses lunes, Io. Des sondes ont ensuite découvert 23 nouvelles lunes autour des planètes extérieures.
Parce que leur trajectoire les éloigne du Soleil, les sondes du Voyager sont incapables d'utiliser des panneaux solaires et convertissent à la place la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du plutonium en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.
La NASA espère continuer à collecter des données des deux vaisseaux spatiaux Voyager pendant encore plusieurs années, mais les ingénieurs s'attendent à ce que les sondes soient trop hors de portée pour communiquer d'ici une décennie environ, en fonction de la quantité d'énergie qu'elles peuvent générer. Voyager 2 est un peu en retard sur son jumeau et se déplace un peu plus lentement.
Dans environ 40 000 ans, les deux sondes passeront relativement près, en termes astronomiques, de deux étoiles. Voyager 1 s'approchera à moins de 1,7 années-lumière d'une étoile de la constellation de la Petite Ourse, tandis que Voyager 2 s'approchera à une distance similaire d'une étoile appelée Ross 248 dans la constellation d'Andromède. -Gardien
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