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Les bactéries peuvent stocker des souvenirs et les transmettre de génération en génération : ScienceAlert

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Les bactéries peuvent stocker des souvenirs et les transmettre de génération en génération : ScienceAlert

Selon de nouvelles recherches, un organisme unicellulaire sans cerveau ni système nerveux proprement dit peut encore former des souvenirs et les transmettre aux générations futures.

Les bactéries se propagent partout, Escherichia coli, Il est L’une des formes de vie les plus étudiées Sur Terre, les scientifiques continuent de découvrir des moyens inattendus pour survivre et se propager.

Des chercheurs de l’Université du Texas et de l’Université du Delaware ont découvert un système de mémoire potentiel permettant cela. bactérie coli « Souvenez-vous » des expériences passées pendant des heures et des générations plus tard.

L’équipe affirme qu’à leur connaissance, ce type de mémoire bactérienne n’a jamais été découvert auparavant.

Il est clair que la mémoire dont parlent les scientifiques dans ce cas n’est pas la même que la mémoire humaine consciente.

Le phénomène de mémoire bactérienne plutôt Decrire Comment les informations issues des expériences passées affectent la prise de décision actuelle.

« Les bactéries n’ont pas de cerveau, mais elles peuvent collecter des informations sur leur environnement, et si elles rencontrent cet environnement à plusieurs reprises, elles peuvent stocker ces informations et y accéder rapidement plus tard pour leur propre bénéfice. » Il explique Le chercheur principal est le biologiste moléculaire Souvik Bhattacharya de l’Université du Texas.

Les découvertes de Bhattacharyya et de leur équipe sont basées sur de fortes corrélations provenant de plus de 10 000 tests d’essaimage bactérien.

Ces expériences étaient un test pour voir si… bactérie coli Les cellules d’une plaque se regrouperont pour former une seule masse migratrice qui se déplace avec le même moteur. Ce comportement indique généralement que les cellules se joignent pour rechercher efficacement un environnement approprié.

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Par contre quand bactérie coli Les cellules se regroupent pour former un biofilm collant, qui leur permet de coloniser une surface nutritive.

Lors d’expériences préliminaires, les chercheurs ont révélé bactérie coli Les cellules ont été exposées à plusieurs facteurs environnementaux différents pour découvrir quelles conditions les ont amenées à essaimer plus rapidement.

En fin de compte, l’équipe a découvert que le fer intracellulaire était le meilleur indicateur du déplacement ou du maintien des bactéries.

Des niveaux de fer plus faibles étaient associés à une mobilisation plus rapide et plus efficace, tandis que des niveaux plus élevés conduisaient à un mode de vie plus sédentaire.

Un exemple de bactérie coli Essaim bactérien. (Université du Texas à Austin)

Parmi la première génération bactérie coli cellules, cela semble être une réponse intuitive. Mais après avoir connu un seul événement d’essaimage, les cellules qui ont connu des niveaux de fer plus faibles plus tard dans leur vie ont été plus rapides et plus efficaces qu’auparavant.

De plus, cette mémoire « de fer » est transmise à au moins quatre générations successives de cellules filles, qui sont formées par la division de la cellule mère en deux nouvelles cellules.

Dès la septième génération de cellules filles, cette mémoire de fer est naturellement perdue, même si elle peut être restaurée si les scientifiques l’améliorent artificiellement.

Les auteurs de l’étude n’ont pas encore déterminé le mécanisme moléculaire derrière ce système de mémoire potentiel ni son héritabilité, mais la forte association entre le fer intracellulaire et le comportement d’essaimage entre les générations suggère qu’il existe un niveau de conditionnement continu en jeu.

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Même si la génétique est connue pour jouer un rôle dans… Passage des paramètres biologiques « mémorisés ». À travers les générations bactérie coli En régulant les paramètres « activés » et « désactivés » de gènes spécifiques, les chercheurs pensent que la courte durée de l’héritabilité signifie que ce n’est pas le mécanisme sous-jacent ici.

Le fer est associé à de multiples réponses au stress chez les bactéries. Le fait qu’un système de mémoire intergénérationnel se forme autour de lui a beaucoup de sens du point de vue de l’évolution.

Un système de mémoire à base de fer peut aider bactérie coli Adaptation à de mauvaises conditions environnementales ou aux antibiotiques.

Un bactérie coli La cellule peut Doubler en une demi-heureAinsi, la capacité de transférer cette mémoire aux cellules filles peut également être utile dans des environnements en évolution lente.

« Avant qu’il n’y ait de l’oxygène dans l’atmosphère terrestre, la vie cellulaire primitive utilisait le fer pour de nombreux processus cellulaires. » Il dit Bhattacharya.

« Le fer n’est pas seulement important dans l’origine de la vie sur Terre, mais aussi dans son évolution. Il est logique que les cellules l’utilisent de cette manière. »

« En fin de compte », a déclaré Bhattacharya. Il conclut, « Plus nous en savons sur le comportement des bactéries, plus il est facile de les combattre. »

L’étude a été publiée dans Avec des gens.

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L'épaisseur de la croûte de glace révèle la température de l'eau sur les mondes océaniques

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Les astrobiologistes de l'Université Cornell ont mis au point une nouvelle façon de déterminer la température des océans sur des mondes lointains en fonction de l'épaisseur de leurs coquilles de glace, réalisant ainsi efficacement une océanographie depuis l'espace.

Les données disponibles montrant la variation de l'épaisseur de la glace permettent déjà de prédire la partie supérieure de l'océan d'Encelade, l'une des lunes de Saturne, et l'étude orbitale prévue par la NASA sur la croûte glacée d'Europe devrait faire de même pour la lune jovienne, beaucoup plus grande, renforçant ainsi les conclusions de la mission quant à savoir si elle pourrait soutenir la vie. .

Les chercheurs suggèrent qu'un processus appelé « pompage de glace », qu'ils ont observé sous les plates-formes de glace de l'Antarctique, a probablement formé la face inférieure des coquilles glacées d'Europe et d'Encelade, mais doit également être à l'œuvre sur Ganymède et Titan, qui sont de grandes lunes de Jupiter et Saturne. successivement. Ils ont montré que les plages de températures dans lesquelles la glace et les océans interagissent – ​​des régions importantes où des composants de la vie peuvent être échangés – peuvent être calculées en fonction de la pente de la croûte de glace et des changements du point de congélation de l’eau à différentes pressions et salinités.

« Si nous pouvons mesurer le changement d'épaisseur de ces coquilles de glace, nous pourrons obtenir des contraintes de température dans les océans, ce qu'il n'y a pas d'autre moyen de faire sans les percer », a déclaré Brittney Schmidt, professeur adjoint d'astronomie et d'astrophysique. . Sciences de la Terre et de l'atmosphère. « Cela nous donne un autre outil pour essayer de comprendre le fonctionnement de ces océans. La grande question est : les choses y vivent-elles, ou peuvent-elles y vivre ? »

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Avec les membres actuels et anciens du Planetary Habitability and Technology Laboratory, Schmidt a co-écrit le livre « Ice-Ocean Interactions on Ocean Worlds Affecting the Topography of Ice Shells », publié dans la revue Journal de recherche géophysique : Planètes.

En 2019, à l'aide du robot télécommandé Icefin, l'équipe de Schmidt a observé de la glace pompée dans une fissure au fond de la plate-forme de glace de Ross, en Antarctique.

Les chercheurs ont cartographié les plages d'épaisseur, de pression et de salinité possibles de la croûte pour les mondes océaniques avec une gravité variable, et ont conclu que le pompage de glace se produirait dans les scénarios les plus probables, mais pas dans tous les scénarios. Ils ont découvert que les interactions entre la glace et les océans sur Europe pourraient être similaires à celles observées sous la plate-forme de glace de Ross, preuve que ces régions pourraient être parmi les plus semblables à la Terre sur des mondes extraterrestres, a déclaré Justin Lawrence, chercheur invité au Cornell Center. . d'astrophysique et de sciences planétaires et responsable de programme chez Honeybee Robotics.

La sonde Cassini de la NASA a produit suffisamment de données pour prédire la plage de température de l'océan d'Encelade, en fonction de l'inclinaison de sa croûte de glace des pôles à l'équateur : -1 095°C à -1 272°C. Connaître les températures permet de comprendre comment la chaleur circule dans les océans et comment elle se propage, affectant l'habitabilité.

Les chercheurs s'attendent à ce que le pompage de glace soit faible sur Encelade, une petite lune (aussi large que l'Arizona) avec une topographie spectaculaire, tandis que sur Europe plus grande – qui a à peu près la taille de la lune terrestre – ils s'attendent à ce qu'il fonctionne rapidement pour ramollir et aplatir la croûte glacée. . un socle.

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Ce travail montre comment la recherche sur le changement climatique sur Terre peut également bénéficier à la science planétaire, a déclaré Schmidt, c'est pourquoi la NASA a soutenu le développement d'ICEVEN.

« Il existe une relation entre la forme de la croûte de glace et la température de l'océan », a déclaré Schmidt. « C'est une nouvelle façon d'obtenir plus d'informations à partir des mesures de la croûte de glace que nous espérons pouvoir obtenir pour Europe et d'autres mondes. »

La recherche a été soutenue par les futurs chercheurs du programme FIESST (Earth and Space Science and Technology) de la NASA et par la National Science Foundation.

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation planétaire

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Les astronomes ont découvert de l'eau dans le disque entourant une jeune étoile où des planètes pourraient se former, révélant un nouveau lien entre l'ingrédient clé de la vie et la formation des planètes.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient pas en mesure de cartographier la façon dont l’eau est distribuée dans un disque stable et froid, le type de disque qui offre les meilleures conditions pour que les planètes se forment autour des étoiles.

Les observations, réalisées avec le grand télescope millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA), ont révélé au moins trois fois la quantité d'eau trouvée dans tous les océans de la Terre dans le disque interne de la jeune étoile semblable au soleil HL Tauri, située à 450 mètres d'altitude. dans des années. Loin de la Terre dans la constellation du Taureau.

« Je n'aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d'océans de vapeur d'eau dans la même région où la planète était susceptible de se former », a déclaré Stefano Facchini, astronome à l'Université de Milan en Italie, qui a dirigé l'étude.

Il a ajouté : « Nos résultats montrent comment la présence d'eau peut affecter l'évolution d'un système planétaire, tout comme cela s'est produit il y a environ 4,5 milliards d'années dans notre système solaire. »

« Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter, mais aussi capturer des images détaillées et résoudre spatialement la vapeur d'eau à une distance de 450 années-lumière de la Terre », a déclaré le co-auteur Leonardo Testi, astronome à l'Université de Bologne en Italie. . nous. »

Les observations réalisées par ALMA, dont l'Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l'eau dans différentes régions du disque.

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Selon l'étude publiée dans la revue Nature Astronomy, une grande quantité d'eau a été trouvée dans la région où se trouve une lacune connue dans le disque de HL Tauri.

Les chercheurs affirment que cela indique que la vapeur d’eau peut affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.

« C'est vraiment excitant de voir de première main, sur l'image, des molécules d'eau libérées par des particules de poussière glacée », a déclaré Elizabeth Humphreys, astronome à l'ESO qui a également participé à l'étude.

Les grains de poussière qui composent le disque sont les graines de la formation planétaire, entrant en collision et se collant pour former des objets plus gros.

Les astronomes pensent que lorsqu’il fait suffisamment froid pour que l’eau gèle et se transforme en particules de poussière, les objets se collent mieux les uns aux autres, créant ainsi l’endroit idéal pour la formation des planètes.

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation des planètes

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Les astronomes découvrent un nouveau lien entre l'eau et la formation des planètes

Les astronomes ont découvert de l'eau dans le disque entourant une jeune étoile où des planètes pourraient se former, révélant un nouveau lien entre l'ingrédient clé de la vie et la formation des planètes.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’étaient pas en mesure de cartographier la façon dont l’eau est distribuée dans un disque stable et froid, le type de disque qui offre les meilleures conditions pour que les planètes se forment autour des étoiles.

Les observations, réalisées avec le grand télescope millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA), ont révélé au moins trois fois la quantité d'eau trouvée dans tous les océans de la Terre dans le disque interne de la jeune étoile semblable au soleil HL Tauri, située à 450 mètres d'altitude. dans des années. Loin de la Terre dans la constellation du Taureau.

Nos résultats montrent comment la présence d’eau peut influencer l’évolution d’un système planétaire, tout comme elle l’a fait il y a environ 4,5 milliards d’années dans notre système solaire.

« Je n'aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d'océans de vapeur d'eau dans la même région où la planète était susceptible de se former », a déclaré Stefano Facchini, astronome à l'Université de Milan en Italie, qui a dirigé l'étude.

Il a ajouté : « Nos résultats montrent comment la présence d'eau peut affecter l'évolution d'un système planétaire, tout comme cela s'est produit il y a environ 4,5 milliards d'années dans notre système solaire. »

« Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter, mais aussi capturer des images détaillées et résoudre spatialement la vapeur d'eau à une distance de 450 années-lumière de la Terre », a déclaré le co-auteur Leonardo Testi, astronome à l'Université de Bologne en Italie. . nous. »

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Les observations réalisées par ALMA, dont l'Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l'eau dans différentes régions du disque.

Selon l'étude publiée dans la revue Nature Astronomy, une grande quantité d'eau a été trouvée dans la région où se trouve une lacune connue dans le disque de HL Tauri.

Les chercheurs affirment que cela indique que la vapeur d’eau peut affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.

« C'est vraiment excitant de voir de première main, sur l'image, des molécules d'eau libérées par des particules de poussière glacée », a déclaré Elizabeth Humphreys, astronome à l'ESO qui a également participé à l'étude.

Les grains de poussière qui composent le disque sont les graines de la formation planétaire, entrant en collision et se collant pour former des objets plus gros.

Les astronomes pensent que lorsqu’il fait suffisamment froid pour que l’eau gèle et se transforme en particules de poussière, les objets se collent mieux les uns aux autres, créant ainsi l’endroit idéal pour la formation des planètes.

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