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Comment les niveaux d’oxygène fluctuants ont accéléré l’évolution des animaux sur Terre

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Comment les niveaux d’oxygène fluctuants ont accéléré l’évolution des animaux sur Terre

Registres fossiles des premiers animaux de la réserve écologique de Mistaken Point au Canada. Crédit Dr Emily. Mitchell – Université de Cambridge

Selon de nouvelles recherches, les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère terrestre pourraient avoir « vacillé de façon spectaculaire » il y a un milliard d’années, créant des conditions qui auraient pu accélérer l’évolution de la vie animale précoce.

Les scientifiques pensent que l’oxygène atmosphérique a évolué en trois étapes, en commençant par ce que l’on appelle le grand événement d’oxydation il y a environ deux milliards d’années, lorsque l’oxygène est apparu pour la première fois dans l’atmosphère. La troisième étape, il y a environ 400 millions d’années, a vu l’oxygène dans l’atmosphère monter aux niveaux trouvés aujourd’hui.

Ce qui est incertain, c’est ce qui s’est passé au cours de la deuxième étape, dans une période connue sous le nom d’âge néolithique, qui a commencé il y a environ un milliard d’années et a duré environ 500 millions d’années, au cours de laquelle les premières formes de vie animale sont apparues.

La question à laquelle les scientifiques ont tenté de répondre est la suivante : y avait-il quelque chose d’inhabituel dans les changements des niveaux d’oxygène à l’ère cénozoïque qui aurait pu jouer un rôle central dans le développement précoce des animaux ? Les niveaux d’oxygène ont-ils augmenté soudainement ou y a-t-il eu une augmentation progressive ?

Des traces fossilisées d’animaux primitifs – connus sous le nom de biote édiacarien, des organismes multicellulaires qui ont besoin d’oxygène – ont été trouvées dans des roches sédimentaires âgées de 541 à 635 millions d’années.

Pour tenter de répondre à la question, une équipe de recherche de l’Université de Leeds, avec le soutien des universités de Lyon, d’Exeter et de l’UCLA, a utilisé des mesures de différentes formes de carbone, ou isotopes du carbone, trouvées dans des roches calcaires prélevées dans des mers peu profondes. Sur la base des rapports isotopiques des différents types de carbone présents, les chercheurs ont pu calculer les niveaux de photosynthèse qui existaient depuis des millions d’années et en déduire les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère.

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À la suite des calculs, ils ont pu produire un enregistrement des niveaux d’oxygène dans l’atmosphère au cours des 1,5 milliard d’années écoulées, ce qui nous indique la quantité d’oxygène qui aurait circulé dans l’océan pour soutenir la vie marine primitive.

Le Dr Alex Krause, un modéliste biogéochimique qui a terminé son doctorat à la School of Earth and Environment de Leeds et était le scientifique principal du projet, a déclaré que les résultats donnent une nouvelle perspective sur la façon dont les niveaux d’oxygène changent sur Terre.

Il a ajouté: « La Terre primitive, au cours de ses deux premiers milliards d’années d’existence, était dépourvue d’oxygène et dépourvue d’oxygène atmosphérique. Puis les niveaux d’oxygène ont commencé à augmenter, ce qui est connu sous le nom de Grand événement d’oxydation. »

Jusqu’à présent, les scientifiques croyaient qu’après l’événement de la Grande Oxydation, soit les niveaux d’oxygène étaient bas et augmentaient avant que nous voyions les premiers animaux évoluer, soit les niveaux d’oxygène étaient élevés pendant plusieurs millions d’années avant l’apparition des animaux.

Mais notre étude montre que les niveaux d’oxygène étaient beaucoup plus dynamiques. Il y avait une fluctuation entre les niveaux d’oxygène élevés et faibles bien avant l’apparition des premières formes de vie animale. Nous vivons des périodes où l’environnement océanique, où vivaient les premiers animaux, aurait eu de l’oxygène en abondance – et puis des périodes où ce n’est pas le cas.

Le Dr Benjamin Mills, qui dirige le groupe de modélisation de l’évolution de la Terre à Leeds et supervise le projet, a déclaré : « Ce changement périodique des conditions environnementales aurait entraîné des contraintes évolutives car certaines formes de vie pourraient s’éteindre et de nouvelles pourraient émerger. »

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Le Dr Mills a déclaré que les périodes oxygénées ont élargi ce que l’on appelle des « espaces habitables » – des parties de l’océan où les niveaux d’oxygène étaient suffisamment élevés pour soutenir les premières formes de vie animale.

Il a déclaré : « Il a été suggéré dans la théorie écologique que lorsque vous avez un espace habitable qui se dilate et se contracte, cela peut supporter des changements rapides dans la diversité de la vie biologique.

« Lorsque les niveaux d’oxygène baissent, il existe une forte pression environnementale sur certains organismes qui peut conduire à l’extinction. Et lorsque l’eau riche en oxygène se dilate, un nouvel espace permet aux survivants d’accéder à la domination écologique. »

« Ces espaces habitables agrandis auraient pu durer des millions d’années, laissant beaucoup de temps aux écosystèmes pour évoluer. »

L’extrême variabilité des niveaux d’oxygène atmosphérique à la fin du Précambrienprogrès scientifique

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L’ESA fait le premier pas pour modifier ses politiques de géo-retour

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L’ESA fait le premier pas pour modifier ses politiques de géo-retour

WASHINGTON – Les États membres de l’Agence spatiale européenne ont pris des mesures pour ajuster leurs politiques de longue date qui attribuent des contrats pour les programmes de l’agence en fonction de l’importance de la contribution financière de chaque pays.

Lors d’une conférence de presse le 19 juin à l’issue d’une réunion du conseil d’administration de l’ESA, les responsables de l’agence ont déclaré que les membres avaient approuvé la « première étape » des changements apportés aux politiques de géoretour, ou géoretours, pour ses programmes. Dans le cadre du retour géographique, les fonds fournis par les États membres pour les programmes de l’ESA sont restitués sous forme de contrats aux entreprises de ces pays.

« Cela montre que l’ESA évolue vers de nouvelles conditions », a déclaré Josef Aschbacher, directeur général de l’ESA, lors de la conférence de presse.

Certains pays européens et membres de l’ESA ont critiqué le géoretour, arguant qu’il crée des inefficacités en attribuant des contrats sur la base des pays qui ont contribué aux programmes et pour quels montants, plutôt que sur la base du meilleur fournisseur. Ils affirment que cela entraîne des retards et une augmentation des coûts.

Cependant, d’autres ont averti que l’élimination du retour géographique pourrait nuire aux programmes de l’ESA en réduisant les incitations dont disposent les pays pour contribuer à ces programmes. Sans garantir que leurs entreprises reçoivent des contrats proportionnés au montant de leur contribution, les pays peuvent être réticents à fournir un financement.

La décision constitue un petit pas vers une modification des règles de retour géographique. « Nous avons présenté une décision visant à accroître la flexibilité dans la mise en œuvre des géoretours à l’ESA, mais également à simplifier le processus », a déclaré Geraldine Nga, directrice marketing de l’ESA.

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« Cela est vu comme une première étape dans une évolution plus générale de la politique industrielle, prenant en compte un contexte spatial totalement nouveau, qui nécessite une plus grande agilité et rapidité de prise de décision de la part de l’ESA tout en maintenant le principe de retour géographique, indispensable pour l’ESA », a-t-elle déclaré, « et nous a permis de construire une chaîne d’approvisionnement très solide en Europe ».

Les responsables de l’ESA n’ont pas expliqué les changements spécifiques au géoretour approuvés par le conseil dans la résolution, mais Aschbacher a suggéré qu’ils s’appuieraient sur une proposition faite il y a plusieurs années selon laquelle l’ESA organiserait un concours pour un programme, choisirait le soumissionnaire gagnant et chercherait ensuite un financement auprès de États membres. .

« C’est quelque chose que nous aimerions maintenant mettre en pratique sur quelques exemples », a-t-il déclaré. La nouvelle politique démarrera dans des programmes pilotes que l’ESA n’a pas encore choisis. « Nous n’avons pas encore identifié les bonnes personnes, mais je suis sûr que nous avons de bons candidats en tête. »

Les membres de l’ESA ont approuvé la décision après une discussion « intensive », a déclaré Aschbacher. Les ajustements au retour géographique ne sont qu’un élément des changements proposés par le Comité de la politique industrielle, mais il n’a fait aucune mention d’autres propositions de ce comité.

« Il existe une ouverture parmi nos États membres pour procéder à de réels ajustements et voir ce qui est le mieux pour une industrie compétitive en Europe », a-t-il déclaré. « Cependant, certains États membres ont déclaré que c’était une bonne chose. Nous avons fait des progrès très importants sur cette étape, mais nous devrions peut-être l’utiliser comme point de départ pour de nouveaux développements et de nouvelles discussions. »

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L’homme et le changement climatique ont conduit à l’extinction du rhinocéros laineux les sciences

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C’est ce que l’armée appelle une manœuvre d’encerclement. Après 2,5 millions d’années de prospérité à travers l’Eurasie, le rhinocéros laineux a émergé (Coelodonta antique) Ils se retirèrent de plus en plus à l’est et au nord en fuyant le climat défavorable. Cette espèce a ensuite été anéantie par les Néandertaliens et les humains modernes. Finalement, lorsque la période glaciaire est passée et que la planète est entrée dans l’ère actuelle, il n’en restait que quelques-uns dans l’extrême nord-est de la Sibérie. Ils ne pouvaient pas traverser le détroit de Béring vers l’Amérique ; Ils ont disparu plus tôt. Aujourd’hui, la modélisation de ce déclin permet de répartir les responsabilités : les fluctuations climatiques ont créé le lit de mort, et la chasse humaine a mis le clou dans le cercueil. Les auteurs de la nouvelle étude estiment que quatre des cinq espèces de rhinocéros restantes sont également sur la même voie vers l’extinction. Mais ils ont plusieurs issues.

L’extinction de la plupart de la mégafaune du Pléistocène supérieur (une catégorie qui fait vaguement référence aux animaux pesant plus de 1 000 kilogrammes) est l’un des plus grands mystères pour les paléontologues. Ce groupe comprend jusqu’à 65 espèces qui existaient bien avant le début de la dernière période glaciaire (il y a environ 126 000 ans), telles que les mammouths, les glyptodontes, les mastodontes, les rhinocéros laineux et les ours des cavernes. Ils étaient encore sur Terre lorsque les humains modernes ont commencé leur expansion depuis l’Afrique pour atteindre l’Europe occidentale il y a environ 55 000 ans. Pendant des milliers d’années, les Néandertaliens, Homo Le sage Et de nombreuses grandes espèces – à la fois d’énormes herbivores et carnivores qui feraient ressembler un lion à un gros chat – vivent ensemble. Mais à la fin de cette période, qui a culminé avec la fin de la période glaciaire il y a environ 12 000 ans, laissant la place à l’époque chaude de l’Holocène, les espèces restantes de grands animaux pouvaient être comptées sur les doigts d’une main. Aujourd’hui, à l’exception des bisons d’Europe et d’Amérique, seuls les hippopotames, les éléphants et les rhinocéros subsistent en Afrique, tandis que d’autres espèces de ces deux derniers vivent en Asie du Sud. L’étude du rhinocéros laineux pourrait aider à déterminer ce qui est arrivé aux espèces disparues et ce qui attend les espèces restantes.

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Des chercheurs de plusieurs universités européennes, australiennes et chinoises ont compilé des centaines de références à des restes de rhinocéros laineux (soit dans les archives fossiles, sous forme d’os, ou dans leur ADN ancien) datant des 52 000 dernières années et les ont introduites dans un modèle de simulation, qui incluait également l’évolution du climat en Eurasie (cette espèce peut être trouvée de la péninsule ibérique jusqu’à la limite orientale de l’Asie). Cette approche de modélisation a également pris en compte la présence des Néandertaliens dans les archives fossiles et l’occupation progressive des terres par l’homme moderne. La datation et la localisation de chaque enregistrement ont permis aux chercheurs de créer une carte dynamique de l’évolution de la répartition du rhinocéros laineux au fil du temps. La carte et l’ensemble de l’ouvrage, Publié dans la revue scientifique Avec des gensIl s’avère que le changement climatique ne les a pas anéantis, comme le prétendent les Sauriens. Ni les différentes espèces humaines, comme le prétendent les Troyens. C’était une combinaison des deux facteurs.

« Nous lui avons donné un coup de grâce, mais c’était déjà une espèce très malade et elle est entrée dans une dynamique négative récessive, principalement due au changement climatique », explique David Noges, professeur à l’Université de Copenhague (Danemark) et auteur de l’ouvrage. étude. Co-auteur de l’étude. Lorsque les humains modernes sont arrivés et se sont étendus à travers l’Eurasie au milieu du Pléistocène, ils ont incorporé de grands herbivores tels que les mammouths ou les rhinocéros laineux dans leur alimentation. Mais les archives fossiles ne révèlent un déclin significatif du nombre d’animaux que plusieurs milliers d’années plus tard. « Nous découvrons des différences à mesure que la planète se dirige vers le maximum de glace », ajoute-t-il.

La dernière période glaciaire, appelée glaciation chaude, a connu son pic de froid il y a entre 26 000 et 20 000 ans, lorsque la glace de l’hémisphère nord couvrait jusqu’à la limite supérieure de ce qui est aujourd’hui les États-Unis et l’Allemagne. Au sud, il y avait des centaines de kilomètres de pergélisol. « Ce qui est arrivé aux écosystèmes, c’est que la productivité des plantes s’est effondrée. Cela signifie que les herbivores avaient moins de nourriture », explique Noges.

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Le cercueil était prêt. Le rhinocéros laineux a commencé à disparaître d’Europe et de presque toute la Sibérie, l’espèce étant limitée à la bande sud de la Sibérie, au plateau tibétain et, plus au nord, à la Béringie. Selon les archives fossiles, les rhinocéros sont également devenus une partie plus importante de l’alimentation des humains modernes, qui, en plus des lances, ont commencé à utiliser des flèches et d’autres projectiles comme armes de chasse. « Cela a montré qu’il y a 30 000 ans, une combinaison de températures froides et d’une chasse humaine réduite et soutenue a réduit la répartition du rhinocéros laineux vers le sud, piégeant des habitats isolés et se dégradant rapidement à la fin de la dernière période glaciaire. » Damien Fordham, de l’Université d’Adélaïde et auteur principal de l’étude, a déclaré : Dans un communiqué de presse.

Mais le clou du cercueil a été le passage à des climats plus chauds. Après le maximum glaciaire, un lent réchauffement commence pendant environ 10 000 ans. Les calottes glaciaires reculent, libérant de vastes zones qui étaient à nouveau disponibles pour les grands herbivores. « À mesure que la Terre fondait et que les températures augmentaient, les populations de rhinocéros laineux étaient incapables de coloniser de nouveaux habitats importants qui s’ouvraient dans le nord de l’Eurasie, ce qui les déstabilisait et s’effondrait, conduisant à leur extinction », a déclaré Fordham.

Les chercheurs admettent qu’ils ne savent pas exactement ce qui s’est passé, mais le rhinocéros laineux n’apparaît plus dans les archives fossiles de la plupart des terres qu’il occupait autrefois. Ils utilisent la théorie des systèmes écologiques pour expliquer ce déclin : les populations restantes se trouvaient dans un habitat fragmenté et isolé. D’après ce que l’on sait des rhinocéros modernes, leurs déplacements sont très limités et, avec la fragmentation, il y a moins d’échanges génétiques entre les groupes, ce qui peut réduire leur capacité à s’adapter aux changements environnementaux. À chaque génération, il y avait moins de rhinocéros à cause de la chasse.

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Les derniers rhinocéros laineux ont survécu, comme les mammouths, à l’extrême nord-est, du côté asiatique du détroit de Béring. Pendant le maximum glaciaire, la Béringie est restée relativement libre de glace et est devenue un refuge climatique. Mais cette espèce était condamnée. Les derniers spécimens de rhinocéros laineux ont disparu il y a un peu plus de 9 000 ans.

« Les extinctions ne sont pas l’extinction du dernier individu. Ces choses ne sont pas un événement, mais un processus », souligne Nogues. « Il existe différentes routes qui mènent à l’extinction. Il n’y en a pas qu’un seul, mais ce que nous savons, c’est que ce qui a conduit à l’extinction du rhinocéros laineux est ce dont toutes les autres espèces de rhinocéros survivent, avec les mêmes processus : fragmentation de l’habitat, chasse et incapacité des groupes à communiquer. … »

Cela arrive aux rhinocéros noirs et aux trois espèces de rhinocéros asiatiques. La sous-espèce blanche du nord est presque éteinte, avec seulement deux spécimens restant en captivité. Mais Nogues estime que cette fois, contrairement au passé, l’homme est conscient de sa responsabilité et de sa capacité à offrir une alternative à l’extinction : « Il existe une espèce, le rhinocéros blanc, dont la population dans le sud était à peine de 100 animaux il y a un siècle. ; Il ya un siècle. » Il existe désormais plus de 18 000 échantillons. C’est l’un des exemples classiques selon lesquels lorsque l’on combine l’argent, le désir, les ressources, les moyens et les décisions politiques, on peut restaurer le monde naturel.

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune
NASALe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé le premier aperçu des Chinois Vaisseau spatial Chang’e 6Qui se trouve actuellement sur la face cachée de la Lune, et le vaisseau spatial apparaît comme un petit groupe de pixels lumineux au centre de l’image prise par l’observatoire. LRO Le 7 juin 2024.
Le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé des images du vaisseau spatial chinois de retour d’échantillons Chang’e 6 sur la surface lunaire. Face cachée de la luneC’était cinq jours après son atterrissage réussi, selon les rapports de la NASA.
Le site d’atterrissage de Chang’e 6 est situé sur l’unité persane, une « mer » de roche volcanique refroidie, située à la limite sud de la Lune. Bassin d’Apollon.
L’équipe de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) a déterminé les coordonnées exactes du site d’atterrissage à 41,6385 degrés de latitude nord et 206,0148 degrés de longitude est, à une altitude de 17 244 pieds (moins 5 256 mètres) par rapport à la surface moyenne de la lune. La précision horizontale estimée du site d’atterrissage est de plus ou moins 100 pieds (30 mètres).
« La luminosité accrue du terrain entourant l’atterrisseur est due aux turbulences dans le moteur de l’atterrisseur et est similaire à la zone d’explosion observée autour d’autres atterrisseurs lunaires », a écrit l’équipe LROC.
Il a également partagé une photo de la même zone prise le 3 mars 2022, avant l’atterrissage de Chang’e 6, pour souligner la présence du vaisseau spatial à la surface de la lune et fournir une comparaison.
Selon Mark Robinson, scientifique principal du système de caméra haute résolution à bord du LRO, l’atterrisseur Chang’e 6 était pris en sandwich entre deux cratères de taille comparable à celle du vaisseau spatial lui-même, situés à la périphérie d’un cratère moins proéminent d’environ 165 pieds (50 mètres) de diamètre.
Selon Robinson et ses collègues de l’Arizona State University, la lave basaltique est entrée en éruption au sud du cratère Chaffee S il y a environ 3,1 milliards d’années et a coulé vers l’est jusqu’à ce qu’elle rencontre une élévation topographique locale, probablement associée à une faille.
Selon la NASA, la description de l’image LROC indique : « Plusieurs crêtes ridées dans cette zone ont déformé et soulevé la surface de la jument. Le site d’atterrissage est approximativement à mi-chemin entre deux de ces crêtes. La coulée de lave chevauche également une coulée légèrement plus ancienne. (environ 3,3 Ga Hz), peut être observé plus à l’est, mais la coulée plus jeune se distingue car elle contient de plus grandes abondances d’oxyde de fer (FeO) et d’oxyde de titane (TiO2). Dans ce contexte, le mot « Ga » est une abréviation utilisée par les scientifiques pour désigner « il y a un milliard d’années ».
Après avoir réussi à obtenir des échantillons lunaires, la partie ascendante de la sonde a été lancée depuis la surface de la Lune le 3 juin, transportant sa charge utile inestimable.
Le segment ascendant a ensuite rencontré l’orbiteur Chang’e 6, où les échantillons lunaires ont été transportés. Une fois sa mission terminée, le segment de retour reste en orbite lunaire, attendant patiemment le bon moment pour commencer son voyage de retour vers la Terre.
Si tout se passe comme prévu, la capsule de retour de la mission, ainsi que ses objets de valeur lunaires, devraient atterrir sur Terre vers le 25 juin. La capsule atterrira à l’aide de parachutes à un endroit prédéterminé sur la bannière de Siziwang, située à l’intérieur des terres. Région autonome de Mongolie, dans le nord de la Chine, marquant la conclusion réussie de la 53e semaine espace une tâche.
Chang’e 6, une mission d’exploration lunaire, a démarré son voyage depuis la province de Hainan, dans le sud de la Chine, le 3 mai. L’objectif principal de cette mission est de réaliser un exploit historique en rapatriant des échantillons lunaires de la face cachée de la Lune, un exploit qui n’a jamais été accompli auparavant.

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