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La bioluminescence a évolué 300 millions d’années plus tôt qu’on ne le pensait

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La bioluminescence a évolué 300 millions d’années plus tôt qu’on ne le pensait
Corail de bambou brillant (photo : Expédition Bioluminescence 2009NOAA/REL)

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Une nouvelle étude suggère que la bioluminescence chez les animaux a évolué il y a au moins 540 millions d’années, soit environ 300 millions d’années plus tôt que ce qui avait été enregistré précédemment.

L’étude menée par des scientifiques de Musée national d’histoire naturelle Smithsonian Il a été suggéré que ce trait a d’abord évolué dans une sous-classe d’anthozoaires – la classe qui contient des coraux et des anémones – connue sous le nom d’octocorallia, qui comprend tous les coraux mous, les coraux bleus et les pennatules.

La bioluminescence – dans laquelle les organismes produisent de la lumière par des réactions chimiques – a évolué au moins indépendamment 94 fois dans la natureIl est utilisé dans un large éventail de comportements, allant de la communication et de la parade nuptiale au camouflage et à la chasse. On le trouve dans un large éventail d’espèces marines et terrestres, depuis les bactéries, champignons et insectes jusqu’aux dinoflagellés, poissons et méduses.

Jusqu’à présent, le plus ancien exemple connu de bioluminescence chez les animaux marins se situerait il y a environ 267 millions d’années chez les palourdes, petits crustacés répandus – dont environ 13 000 espèces – dans les eaux du monde. Mais où et quand ce phénomène est apparu reste entouré de mystère.

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Des polypes bioluminescents illuminent les branches d'une espèce de corail bambou
Un type de bambou corail bioluminescent (image: Expédition Bioluminescence 2009NOAA/REL)

« Nous voulions connaître le moment de l’origine de la bioluminescence », a déclaré Danielle DeLeo, auteur principal de l’étude. « Les coraux originaux sont l’un des groupes d’animaux les plus anciens de la planète connus pour leur bioluminescence. » « Alors, la question était : quand ont-ils développé cette capacité ?

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L’équipe a commencé le processus en utilisant un arbre évolutif détaillé pour les huit coraux, composé de données génétiques de 185 espèces vivantes différentes, précédemment publié par Andrea Quattrini et Catherine McFadden, deux des co-auteurs de la nouvelle étude. En comparant les huit fossiles de coraux de structure similaire provenant d’époques connues avec des spécimens plus récents, l’équipe a pu déterminer le moment où les espèces ont divergé et se sont divisées en branches distinctes du registre évolutif.

Les scientifiques ont utilisé cette comparaison pour effectuer une « reconstruction de l’état ancestral », un processus par lequel les caractéristiques connues des espèces vivantes peuvent être extrapolées dans le temps pour retrouver leurs ancêtres communs.

« Si nous savons que ces huit espèces de coraux vivant aujourd’hui sont bioluminescentes, nous pouvons utiliser les statistiques pour déduire si leurs ancêtres étaient très susceptibles d’être bioluminescents ou non », a déclaré Quattrini. « Plus il y a d’espèces vivantes ayant un trait commun, plus il est probable qu’en remontant le temps, ces ancêtres auraient probablement eu ce trait également. »

Un type de corail Iridogorgia présenté dans son état naturel et la lumière émanant de ses polypes
Type de EriduGéorgie Le corail montre la lumière émise par les polypes (Image : Noé Bioluminescence et vision des fonds marins 2015)

La méthodologie établie a révélé que l’ancêtre commun le plus récent des huit coraux était lui-même bioluminescent, plaçant l’origine du phénomène il y a environ 542 millions d’années au début du Cambrien, période de l’histoire de la Terre où la vie multicellulaire commençait déjà à s’implanter. .

Après avoir déterminé la période pendant laquelle la bioluminescence a probablement évolué, la question suivante que se posent les scientifiques est la suivante : Pourquoi Évolué. À quoi servait-il chez les polypes coloniaux aveugles ? Pourquoi a-t-il évolué chez d’autres espèces non apparentées ? Pourrait-il avoir évolué encore plus tôt, chez les ancêtres des huit coraux ?

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540 millions d’années, c’est un long chemin à parcourir. Les yeux et d’autres organes sensibles à la lumière ont déjà évolué et sont présents dans les premiers organismes du Cambrien tels que les trilobites, ce qui, selon les scientifiques, rend plausible l’idée que la bioluminescence soit utilisée comme forme de communication entre les anthozoaires et d’autres créatures, peut-être comme moyen de défense. mécanisme.

Un type de plume marine qui émet de la lumière à partir de la base de chaque polype
parapluie s. Une plume marine émet de la lumière depuis la base de chaque polype (Image : NOAA Bioluminescence et vision des fonds marins 2015)

L’équipe souligne également des études antérieures suggérant que la réaction chimique à l’origine de la bioluminescence pourrait avoir évolué comme un mécanisme permettant d’éliminer l’excès d’oxygène – qui peut être toxique pour la vie marine en quantité suffisante – et que la lumière résultante a été récupérée comme moyen de communication. . À un stade ultérieur du développement des organismes.

Quelles que soient ses origines, le fait que la bioluminescence existe depuis si longtemps suggère qu’elle a un objectif évolutif réussi. DeLeo a déclaré qu’elle et certains des co-auteurs de l’étude travaillaient actuellement sur une « comptabilité complète » du nombre d’environ 3 000 espèces de coraux bioluminescents qui ont perdu cette caractéristique.

Ils espèrent que le test permettra de mieux comprendre comment et quand la bioluminescence a évolué pour la première fois, ajoutant qu’il est possible que de futures études déterminent qu’elle est en réalité plus ancienne.


L’article « Evolution of bioluminescence in Anthozoa with a focus on Octocoralia » de Daniel M. DeLeo, Manabu Bishō-Uehara, Stephen H. D. Haddock, Catherine S. Macfadyen et Andrea M. Quattrini est publié sous licence en libre accès dans Actes de la Royal Society B.

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Les plants de canola GM infiltrés persisteront à long terme, mais pourraient perdre leur résistance artificielle aux pesticides.

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Les plants de canola GM infiltrés persisteront à long terme, mais pourraient perdre leur résistance artificielle aux pesticides.

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Floraison du canola. Le canola (Brassica napus L.) est très attrayant pour les insectes pollinisateurs et se marie facilement avec d’autres variétés de chou et de moutarde. Crédit : CSagers, CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

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Floraison du canola. Le canola (Brassica napus L.) est très attrayant pour les insectes pollinisateurs et se marie facilement avec d’autres variétés de chou et de moutarde. Crédit : CSagers, CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Les populations de plants de canola génétiquement modifiés pour être résistants aux herbicides peuvent survivre hors des fermes, mais risquent de perdre progressivement leurs gènes modifiés, selon une nouvelle étude dirigée par Cynthia Saggers de l’Arizona State University, aux États-Unis, publiée le 22 mai dans la revue en libre accès. Un plus.

L’hypothèse a été émise que si des plantes cultivées génétiquement modifiées s’échappent des champs agricoles, leur durée de vie sera de courte durée. Cela rendrait moins probable qu’ils envahissent des zones sauvages ou propagent leurs gènes insérés, appelés transgènes, aux populations sauvages de plantes étroitement apparentées. Cependant, peu d’études ont été réalisées pour déterminer si ces populations de plantes cultivées « sauvages » peuvent survivre à l’état sauvage à long terme.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont mené une enquête à grande échelle auprès des résidents de canola génétiquement modifié vivant au bord des routes dans le Dakota du Nord, répétant l’enquête qu’ils avaient initialement menée en 2010.

Ils ont constaté que le nombre total de plants de canola sauvages dans l’échantillon avait diminué et que les populations végétales étaient devenues moins communes au fil du temps. Lorsqu’ils ont testé la résistance des plantes aux herbicides, ils ont constaté que les types d’herbicides auxquels les plantes étaient résistantes changeaient avec le temps, probablement en raison de changements dans les variétés cultivées par les agriculteurs.

Il est important de noter que près d’un quart des plantes sauvages n’étaient ni résistantes ni contenaient de transgènes – en hausse de 19,9 % en 2010 à 24,2 % en 2021 – ce qui suggère que ces populations pourraient perdre leurs transgènes.

Les chercheurs émettent l’hypothèse que les populations de canola sauvage pourraient subir une pression évolutive les poussant à se débarrasser des transgènes, ce qui pourrait se produire si les plants de canola modifiés étaient désavantagés une fois qu’ils n’étaient plus cultivés à la ferme.

Des analyses génétiques supplémentaires peuvent aider à clarifier les origines des plantes et à obtenir plus d’informations sur la durée pendant laquelle le transgène peut persister dans l’environnement.

« L’hypothèse selon laquelle les variétés de cultures génétiquement modifiées seront limitées aux conditions favorables des champs agricoles et ne se mélangeront pas aux populations végétales naturelles peut être rejetée », déclare Stephen Travers. « Des populations sauvages de canola autosuffisantes à long terme (certaines génétiquement modifiées, d’autres). non) sont un phénomène mondial », estime Stephen Travers. Cela souligne ainsi la nécessité de mener davantage de recherches sur le fonctionnement de la dédomestication, l’ampleur de son impact sur les populations naturelles et les risques que peut poser la présence occasionnelle de transgènes pour l’agriculture.

Plus d’information:
La présence continue de populations de canola génétiquement modifiés aux États-Unis et la présence occasionnelle de transgènes dans l’environnement, Un plus (2024). est ce que je: 10.1371/journal.pone.0295489

Informations sur les magazines :
Un plus


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Elon Musk, PDG de SpaceX, révèle que le vaisseau spatial vise à être lancé en Floride avec deux tours et un alliage d’acier inoxydable 301 « bien meilleur »

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Elon Musk, PDG de SpaceX, révèle que le vaisseau spatial vise à être lancé en Floride avec deux tours et un alliage d’acier inoxydable 301 « bien meilleur »


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EspaceX PDG Elon Musk Elle a révélé que la société envisageait de lancer la fusée Starship, qui vise à ramener des humains sur la Lune, depuis la Floride.

Qu’est ce qui est passé: Tous les développements et fabrications d’engins spatiaux ont actuellement lieu à Starbase au Texas. Les trois vols d’essai précédents du vaisseau spatial ont été lancés depuis un port spatial commercial situé dans le comté de Cameron, près du golfe du Mexique.

Cependant, Musk s’est tourné vers les médias sociaux et a déclaré que la société avait l’intention de construire deux tours Starship à Cap Canaveral en Floride, faisant allusion à des projets de lancement de Starships depuis l’État. Alors que l’une des deux tours devrait se trouver au complexe de lancement 39A du Kennedy Space Center, l’emplacement de la deuxième tour est toujours à l’étude, a déclaré le PDG.

« Nous envisageons de construire deux tours au Cap pour Starship, une à 39A et une à déterminer (nous n’avons pas encore l’approbation finale) », a écrit Musk.

Nous visons à construire deux tours au Cap pour Staeship, une à 39A et une à déterminer (nous n’avons pas encore l’approbation finale)

-Elon Musk (@elonmusk) 20 mai 2024

Musk a également ajouté que l’équipe SpaceX avait développé un nouvel alliage métallique qui est « bien meilleur » que l’acier inoxydable 301 pour le vaisseau spatial.

en quoi est-ce important: Plus tôt cette semaine, Musk a annoncé le lancement de SpaceX Le vaisseau spatial repartira dans environ deux semaines, le prochain lancement étant prévu début juin. Pour le prochain vol, l’objectif de Starship est de rentrer dans l’atmosphère terrestre avec tous les systèmes fonctionnant malgré la chaleur extrême, a-t-il ajouté.

Le vaisseau spatial est décrit comme le lanceur le plus puissant au monde, avec un châssis mesurant 121 mètres de haut et pesant environ 5 000 tonnes.

Lors du précédent test en vol de Starship, le 14 mars, le vaisseau spatial a perdu le contact et a mal fonctionné en rentrant dans l’atmosphère de la planète au lieu de tomber comme prévu dans l’océan Indien. Le dernier vol a duré environ une heure. SpaceX a lancé Starship deux fois l’année dernière, d’abord en avril puis en novembre.

La NASA compte actuellement sur le succès du vaisseau spatial pour ramener des humains sur la Lune. La dernière mission habitée sur la Lune a eu lieu en 1972 à bord d’Apollo 17. Depuis lors, aucun équipage n’a voyagé au-delà de l’orbite terrestre basse.

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En savoir plus: L’incendie de l’usine Tesla de Fremont a été rapidement maîtrisé : aucun blessé n’a été signalé

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Le tendon d’Achille déchiré montre une réparation plus rapide grâce à la thérapie par irradiation plasmatique

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Quel est le plus gros ligament du corps humain ? Certains pourraient être surpris qu’il s’agisse du tendon d’Achille. Bien qu’il soit également considéré comme le ligament le plus résistant, il peut se déchirer, bon nombre de ces blessures affectant les amateurs de sport dans la trentaine ou la quarantaine. Une intervention chirurgicale peut être nécessaire et une longue période de repos, d’immobilisation et de traitement peut être difficile à tolérer.

Dans le but de raccourcir le temps de récupération, une équipe de recherche dirigée par Katsumasa Nakazawa de la faculté de médecine de l’Université métropolitaine d’Osaka, étudiant diplômé du département d’orthopédie, professeur agrégé Hiromitsu Toyoda, professeur Hiroaki Nakamura et Jun-Seok Oh, diplômé professeur d’ingénierie, axé sur le plasma non thermique à pression atmosphérique comme méthode de traitement.

Cette étude est la première à montrer qu’une telle irradiation plasmatique peut accélérer la réparation des tendons. L’équipe a déchiré le tendon d’Achille chez des souris de laboratoire, puis l’a suturé. Pour un groupe de souris, la zone suturée a été irradiée avec un jet de plasma d’hélium. Le groupe exposé à l’irradiation plasmatique a montré une régénération tendineuse plus rapide et une force accrue deux, quatre et six semaines après la chirurgie par rapport au groupe non traité.

« Nous avons précédemment découvert que l’irradiation plasmatique non thermique à pression atmosphérique avait pour effet de favoriser la régénération osseuse. Dans cette étude, nous avons découvert que la technologie favorise également la régénération et la guérison des tendons, démontrant qu’elle a des applications dans un large éventail de domaines », professeur. » annonça Toyoda. « En combinaison avec les traitements tendineux existants, il devrait contribuer à une régénération tendineuse plus fiable et à une durée de traitement plus courte. »

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