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Les échantillons d’astéroïdes faisaient autrefois partie d’un monde plus humide
Cela fait neuf mois que le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA a renvoyé des échantillons de l’astéroïde Bennu sur Terre. Les échantillons représentent certains des matériaux primordiaux et vierges du système solaire. Il est parvenu entre les mains des scientifiques et leurs travaux révèlent quelques surprises.
Certains matériaux présents dans les échantillons suggèrent que Bennu avait un passé aqueux.
La NASA a choisi Bennu pour la mission d’échantillonnage OSIRIS-REx pour plusieurs raisons. Premièrement, il s’agit d’un astéroïde géocroiseur (NEA), il est donc relativement proche de la Terre. Il n’est pas non plus très grand (environ 500 mètres de diamètre) et tourne suffisamment lentement pour permettre un échantillonnage en toute sécurité.
Mais la raison principale était peut-être sa composition. C’est un astéroïde de type B, un sous-type d’astéroïde carboné, ce qui signifie… Il contient des molécules organiquesTrouver des molécules organiques dans tout le système solaire est un moyen de retracer son origine et sa formation.
Le retour d’échantillons sur Terre constitue le moyen le meilleur et le plus complet d’étudier les astéroïdes. Les fragments d’astéroïdes qui tombent sur Terre ont une valeur scientifique. Mais une grande partie des matériaux les plus légers brûle tout simplement lorsqu’elle pénètre dans l’atmosphère terrestre, laissant un énorme trou dans notre compréhension.
Les missions spatiales semblent toujours nous surprendre d’une manière ou d’une autre. S’ils ne le faisaient pas, ils seraient moins incités à les envoyer. Dans ce cas, l’échantillon contient des produits chimiques qu’OSIRIS-REx n’a pas pu détecter lors de l’étude de Bennu.
« Bennu aura probablement fait partie d’un monde plus humide à un moment donné. »
Dante Lauretta, chercheur principal de la mission OSIRIS-REx
Une nouvelle recherche dans la revue Meteoritics and Planetary Science présente ces résultats. C’est intitulé « Astéroïde (101955) Bennu en laboratoire : Caractéristiques de l’échantillon collecté par OSIRIS-REx.« Le co-auteur est Dante S. Lauretta, chercheur principal de la mission OSIRIS-REx et professeur de sciences planétaires au laboratoire lunaire et planétaire de l’université d’Arizona. L’article donne un aperçu de l’échantillon et sert de catalogue à partir duquel les chercheurs peuvent commander des échantillons de matériel pour leurs recherches.
« Avoir l’opportunité d’approfondir l’échantillon OSIRIS-REx de Bennu après toutes ces années est très excitant », a déclaré Lauretta dans un communiqué de presse. « Cette avancée répond non seulement à des questions de longue date sur les débuts du système solaire, mais ouvre également de nouvelles voies de recherche sur la formation de la Terre en tant que planète habitable. Les idées décrites dans notre document de synthèse ont suscité davantage de curiosité, ce qui nous a donné envie de le faire. explorer plus profondément.
« Nous décrivons la livraison initiale et l’affectation de cet échantillon d’astéroïde et présentons ses propriétés physicochimiques et minéralogiques issues des premières analyses », ont écrit les auteurs dans leur article. Le spécimen de 120 grammes remonte à des milliards d’années. Il est pur, ce qui signifie qu’il n’a ni fondu ni solidifié depuis sa formation.
L’équipe de traitement des astromatériaux du Johnson Space Center de la NASA a utilisé la procédure Advanced Astromaterials Imaging and Visualization (AIVA) pour documenter l’état de l’échantillon et de l’équipement d’échantillonnage. Cela a été fait alors que l’échantillon était encore dans sa boîte à gants, qui présente à cet effet une réflectivité élevée. Il s’agit d’un processus méticuleux qui implique des centaines d’images empilées ensemble.
En général, l’échantillon est sombre. Mais des textures plus lumineuses sont intercalées partout. « Certaines pierres semblent être tachetées d’un matériau plus brillant qui forme des veines et des écailles », ont écrit les chercheurs. Le plus gros morceau mesure environ 3,5 cm de long, mais il est constitué en grande partie de poussière. Les pierres en forme de schiste ont la densité la plus faible et les pierres mouchetées ont la densité la plus élevée.
« Certaines phases à haute réflectivité ont une structure cristalline hexagonale, tandis que d’autres phases apparaissent sous forme d’amas de petites sphères, de plaquettes et de dodécaèdres », écrivent les auteurs. L’ensemble contient également quelques pièces individuelles à haute réflectivité.
En général, les matériaux sont regroupés en trois catégories :
- Un matériau en forme de crête avec des surfaces inégales. Leurs surfaces sont caractérisées par des crêtes arrondies et des dépressions rappelant le chou-fleur. Ce matériau est généralement sombre mais contient des matériaux microscopiques plus brillants.
- Particules aux coins cassés et aux bords plus nets. Il a des formes hexagonales et polygonales et quelques couches. Ils sont généralement sombres, mais certaines faces présentent des éclats métalliques et des reflets spéculaires. Il contient également des inclusions hautement réfléchissantes telles que des matériaux irréguliers.
- Les particules tachetées sont pour la plupart de couleur plus foncée mais contiennent des couches de matériau réfléchissant. Le matériau réfléchissant comble les petites fissures du matériau plus foncé et apparaît également sous forme de flocons brillants individuels.
Des échantillons représentatifs ont également été analysés dans d’autres institutions aux États-Unis à l’aide de divers instruments, notamment un spectromètre de masse à plasma, un spectromètre infrarouge et un tomographe informatique à rayons X. Ces analyses ont révélé d’autres informations, telles que les densités de particules et l’abondance des éléments. Il contient notamment des informations isotopiques sur l’hydrogène, le carbone, l’azote et l’oxygène. Il compare également cette abondance à celle trouvée sur d’autres astéroïdes.
Mais ce qui ressort de cette analyse préliminaire, c’est l’échantillon serpentin Et d’autres minéraux argileux. Sa présence est similaire à celle que l’on trouve sur les bords du milieu de l’océan sur Terre, là où le manteau terrestre rencontre l’eau.
Sur Terre, le contact entre les matériaux du manteau et l’eau des océans entraîne également la formation d’argiles et d’autres minéraux tels que les carbonates, les oxydes de fer et les sulfures de fer. Ces minéraux ont également été trouvés dans l’échantillon de Bennu.
Mais il y a une découverte qui se démarque parmi les autres : les phosphates hydrosolubles. Ces composés se trouvent dans toute la biosphère terrestre et constituent un élément important de la biochimie.
La mission Hayabusa 2 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale a trouvé un phosphate similaire dans un échantillon prélevé sur l’astéroïde Ryugu. Mais le phosphate de Benno est différent. Contrairement à tout autre échantillon d’astéroïde, il ne contient pas d’impuretés ni de grains de différentes tailles. Le phosphate de sodium et de magnésium dans l’échantillon de Bennu indique un passé aqueux.
« La présence et l’état du phosphate, ainsi que d’autres éléments et composés sur Bennu, indiquent un passé aqueux pour l’astéroïde », a déclaré Lauretta. « Bennu fait probablement partie d’un monde plus humide, bien que cette hypothèse nécessite une enquête plus approfondie.
Dans leurs recherches, les auteurs identifient plusieurs hypothèses sur le passé de Bennu. L’un d’eux déclare que « … les roches dominantes à la surface de Bennu ont des caractéristiques minéralogiques, pétrologiques et de composition très similaires à celles des chondrites carbonatées plus hydro-altérées ».
L’échantillon Bennu montre également que l’astéroïde est chimiquement primitif, ce qui signifie qu’il est resté largement inchangé depuis sa formation. Les roches n’ont ni fondu ni solidifié depuis leur formation initiale. Les propriétés fondamentales de l’astéroïde reflètent également celles du Soleil.
« L’échantillon que nous avons ramené constitue actuellement le plus grand réservoir de matière d’astéroïde non altérée sur Terre », a déclaré Loretta.
Des recherches préliminaires montrent également que Bennu est riche en carbone et en azote, des indices importants sur les origines de l’astéroïde. Ces produits chimiques jouent également un rôle dans l’émergence de la vie, ajoutant à leur curiosité.
« Ces résultats soulignent l’importance de collecter et d’étudier les matériaux provenant d’astéroïdes comme Bennu, en particulier les matériaux de faible densité qui brûlent généralement lorsqu’ils entrent dans l’atmosphère terrestre », a déclaré Lauretta. « Ces matériaux détiennent la clé pour élucider les processus complexes de formation du système solaire et de biochimie qui pourraient avoir contribué à l’émergence de la vie sur Terre. »
Harold Connolly est l’un des auteurs de l’étude et un scientifique chargé des échantillons de mission qui dirige l’équipe d’analyse des échantillons. Il est également professeur à l’Université Rowan à Glassboro, dans le New Jersey, et chercheur invité à l’Université de l’Arizona. « Les échantillons de Bennu sont des roches exoplanétaires incroyablement belles », a déclaré Connolly. « Chaque semaine, l’analyse effectuée par l’équipe d’analyse d’échantillons OSIRIS-REx fournit de nouveaux résultats, parfois surprenants, qui contribuent à imposer des contraintes importantes sur l’origine et l’évolution des planètes semblables à la Terre. »
Et ce n’est que le début. Grâce à ces évaluations et à ce catalogage, les chercheurs du monde entier demanderont des échantillons pour leurs propres recherches.
D’autres secrets seront révélés.
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Une étude publiée dans la revue Cell Genomics a révélé que différentes espèces de champignons Mycena possèdent des génomes étonnamment grands. On pensait auparavant que les champignons se nourrissaient uniquement de matière organique morte, mais ils possèdent divers gènes qui leur permettent de s’adapter à différents modes de vie. Notamment, les souches arctiques de Mycena présentent certains des génomes fongiques les plus massifs jamais découverts.
Ces champignons se caractérisent par une vaste expansion du génome, comprenant des gènes qui interagissent avec les plantes, une décomposition du carbone et des fonctions biologiques potentielles qui n’ont pas encore été identifiées. Ils contiennent également des éléments non codants répétitifs et des gènes acquis par transfert horizontal de gènes provenant de champignons non apparentés.
Le Dr Shingo Miyuchi de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa a expliqué que les spécimens mycéniens collectés dans le nord de l’Europe, y compris dans les régions arctiques, présentaient des génomes beaucoup plus grands que les espèces mycéniennes typiques. Les collaborateurs ont vérifié ces résultats, confirmant le caractère unique de ces génomes étendus chez les espèces arctiques de Mycena.
Francis Martin de l’INRAE et de l’Université de Lorraine a souligné que malgré les coûts, les grands génomes des champignons mycènes arctiques sont susceptibles d’offrir la capacité de s’adapter et de se diversifier. Cet avantage évolutif est crucial dans les environnements extrêmes comme l’Arctique, à l’instar des observations de plantes.
Les chercheurs visent à étudier la mycine, un décomposeur majeur des déchets forestiers, et son rôle dans le cycle du carbone. Malgré leur petite taille, les mycènes jouent un rôle crucial dans les écosystèmes. On pensait auparavant qu’ils se nourrissaient uniquement de matière organique morte, mais il a été découvert que certaines espèces de Mycena interagissent également avec des plantes vivantes.
Mycena est également connue pour sa bioluminescence. Des études antérieures sur cinq espèces de Mycènes ont exploré leur génome pour comprendre ce trait. Les chercheurs ont élargi leur étude pour inclure 24 espèces supplémentaires de Mycena et une espèce apparentée, Atheniella floridula, qui a diverses préférences pour les substrats tels que le bois et le feuillage. Ils ont comparé ces génomes avec 33 génomes d’autres espèces pour explorer les changements évolutifs et les différences dans les enzymes qui détruisent les parois cellulaires végétales en fonction de leur mode de vie.
Les chercheurs ont découvert que les champignons Mycenae possèdent des génomes beaucoup plus grands que prévu, affectant toutes les familles de gènes, quels que soient leurs comportements typiques. Cette expansion a été motivée par l’émergence de nouveaux gènes, la duplication de gènes, une augmentation des gènes produisant des enzymes pour décomposer les matières végétales, ainsi que des éléments plus transposables et des gènes transférés horizontalement à partir d’autres champignons.
Deux espèces arctiques possédaient les génomes les plus grands, bien plus grands que ceux des Mycènes de la zone tempérée, ce qui a surpris les chercheurs. Ils ont également découvert des gènes d’ascomycètes transférés à Mycène, y compris des espèces provenant de régions tempérées, suggérant des raisons peu claires pour leur grande taille, peut-être liées aux conditions arctiques.
Chez les plantes arctiques, les génomes peuvent être étendus par des éléments transposables ou une duplication complète par rapport à leurs parents tempérés. Des schémas évolutifs similaires peuvent se produire chez les champignons arctiques.
Håvard Cowsrud de l’Université d’Oslo souligne que le champignon Mycenae présente une transition en temps réel de la décomposition à la formation de relations symbiotiques, un processus qui aurait eu lieu il y a des millions d’années dans d’autres groupes fongiques.
Christopher Boge Harder, également de l’Université d’Oslo, souligne que contrairement à de nombreux autres champignons, les mycènes peuvent adopter des modes de vie différents. Cette flexibilité se reflète dans la structure de leur génome.
Les résultats mettent également en évidence les défis liés à l’explication du comportement d’un organisme à partir de son seul génome.
Le Dr Miyashi, un data scientist passionné par les arts visuels, s’est inspiré des couleurs des bébés champignons tout en comparant les caractéristiques du génome fongique pour l’étude. Influencé par le peintre impressionniste français du XIXe siècle Pierre-Auguste Renoir, il a créé les personnages.
Le Dr Miyauchi se concentre actuellement sur le séquençage des génomes de champignons rares des grands fonds, qui diffèrent considérablement des champignons forestiers. Son objectif est d’exploiter le génome pour révéler des gènes, des enzymes et des métabolites uniques pour de futures applications biotechnologiques. Le Dr Miyashi espère que les organismes de financement reconnaîtront l’énorme potentiel de ce petit champignon.
Référence du magazine :
- Christopher Pogue Harder, Shingo Miyashi et al., Expansion holistique du génome fongique Mycena indépendamment des plantes hôtes ou des spécialisations du substrat. Génomique cellulaire. Identification numérique : 10.1016/j.xgen.2024.100586.
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La découverte d’un animal ressemblant à un cochon qui vivait sur Terre il y a 250 millions d’années
Il y a des milliers d’années, juste avant que les dinosaures ne parcourent la Terre, existait une créature aux défenses ressemblant à un cochon connue sous le nom de Gordonia traquairiC’est un ancien cousin des mammifères d’aujourd’hui.
Pour la première fois, des experts ont pu approfondir l’anatomie et l’évolution de cette espèce grâce à une numérisation de haute technologie d’un ancien fossile, conservé dans le grès il y a 252 à 254 millions d’années.
Cette exploration fascinante de notre passé évolutif a été menée par une équipe d’experts dirigée par le estimé Université d’ÉdimbourgEn collaboration avec Musée des sciences naturelles de Caroline du Nordle Université de Birminghamet le Musée Hunterien.
Elgin Marvel
L’un des experts en paléontologie, Hadi George, de Université de Bristol Un ancien étudiant-chercheur en paléontologie et géobiologie à l’École des sciences de la Terre, partage ses réflexions sur cette fascinante découverte.
« La merveille d’Elgin est un fossile remarquable d’un ancien parent des mammifères et compte parmi les reptiles d’Elgin les plus connus au monde », explique George.
« Ces fossiles célèbres ont été découverts pour la plupart il y a plus d’un siècle, et ce n’est que maintenant que de nouvelles techniques nous permettent de les révéler en détail et d’en extraire des informations précieuses sur l’anatomie du crâne et du cerveau ainsi que sur leur généalogie. »
Le spécimen numérisé, connu sous le nom de Elgin Marvel, est l’un des mieux conservés d’une série de fossiles découverts près d’Elgin, dans le nord-est de l’Écosse.
Bien qu’ils soient appelés reptiles d’Elgin, certains, notamment Gordonie, partagent une relation plus étroite avec les mammifères. Les reptiles d’Elgin représentent le seul exemple connu de ce type de fossile en Europe occidentale.
Gordonia traquairiMammifères non conventionnels
Gordonia traquairi Ils proviennent d’un groupe d’espèces disparues appelés dicynodontes, connus pour leur corps trapu, leur bec et leurs défenses.
La vie sur Terre était radicalement différente à cette époque GordonieÀ cette époque, tous les continents fusionnèrent pour former une seule masse continentale connue sous le nom de Pangée.
Gordonie Il a vécu peu de temps avant la Grande Mort, la pire extinction massive de l’histoire qui a anéanti une grande partie de la vie sur notre planète il y a environ 252 millions d’années.
Comprendre les dicynodontes
Ces créatures, dont le nom se traduit par « dents de chien », étaient un groupe de thérapsides herbivores, des créatures qui ressemblent étrangement aux mammifères, mais qui marchent également doucement le long des traits reptiliens. Son existence remonte aux périodes du Permien et du Trias, c’est-à-dire il y a entre 270 et 201 millions d’années.
Les dicynodontes étaient de différentes tailles, certains aussi petits qu’un chien de compagnie, tandis que d’autres atteignaient la taille d’une vache. Sa particularité était la structure de son crâne, qui rappelle celui d’une tortue, avec une bouche en forme de bec.
Cette fonctionnalité était utilisée comme outil de survie pour faire pousser des plantes. De nombreuses espèces possédaient également des défenses, des outils qui pouvaient être utilisés pour extraire de la nourriture ou comme moyen de défense.
Habitats et régime alimentaire des dicynodontes
Les dicynodontes étaient très adaptables. Ils ont prospéré dans des environnements divers, depuis les lisières arides des déserts jusqu’à la verdure luxuriante des zones boisées.
Leur régime alimentaire reflétait la générosité de la nature puisqu’ils dépendaient principalement d’aliments végétaux. Grâce à leurs mâchoires et à leur bec uniques, les dicynodontes pouvaient traiter efficacement une large gamme de plantes.
Importance évolutive
Les dicynodontes étaient les herbivores dominants de leur époque, témoignage de leurs prouesses évolutives. Dans une démonstration constante d’adaptabilité, ces créatures ont évolué et prospéré dans une variété d’environnements.
On pense que cette caractéristique a joué un rôle majeur dans sa longue existence, qui s’étend sur plus de 100 millions d’années.
Malheureusement, comme pour toutes les bonnes choses, le règne des dicynodontes prit fin à la fin du Tertiaire. Malgré son extinction, son héritage n’a pas encore été oublié.
Faisant partie de la lignée qui a finalement évolué vers les mammifères modernes, ils détiennent les secrets de la transition de nos ancêtres reptiliens à notre espèce.
L’histoire derrière Gordonia traquairi Fossile
Ce fossile raconte une histoire véritablement mondiale, partageant de nombreuses caractéristiques physiques avec les fossiles trouvés en Chine. Cette découverte suggère que les dicynodontes élargissaient leur présence dans le monde avant la grande mort catastrophique.
L’équipe de spécialistes de l’Université d’Édimbourg a utilisé des micro-tomodensitogrammes pour Fournir une image 3D haute résolution Pour la cavité faite par l’animal dans le grès avant que ses os ne se décomposent.
Cette technique d’imagerie permet d’obtenir une représentation 3D du crâne de l’animal et un aperçu de son cerveau.
Apprendre de ces détails peut conduire à une meilleure compréhension GordonieCe livre montre les comportements humains potentiels et la biologie qui les sous-tend, et fournit des informations inestimables sur l’évolution de cette espèce et d’autres.
Voir l’avenir à travers le passé
« Il est difficile d’imaginer qu’il y a environ 250 millions d’années, l’Écosse était un désert couvert de dunes de sable et que d’anciens mammifères apparentés comme Gordonie Il dominait ce monde. « En les étudiant, nous pouvons en apprendre davantage sur certaines des premières étapes de notre évolution », explique le professeur Steve Brusatte, professeur de paléontologie et d’évolution à l’École des sciences de la Terre.
L’utilisation croissante du scanner, associée à la tendance au partage ouvert des données, promet d’étoffer le discours scientifique sur notre passé évolutif.
Ce domaine en constante évolution remodèle notre compréhension du monde dans lequel nous vivons aujourd’hui et ouvre la voie à de nouvelles découvertes passionnantes sur nos origines.
Les leçons apprises d’eux Gordonia traquairi
Bref, des scans Gordonia traquairi Il nous donne un aperçu approfondi d’un ancien mammifère apparenté, révélant de nouveaux détails sur son anatomie, son évolution et son comportement.
Cette recherche représente une réalisation scientifique remarquable et sert de capsule temporelle qui donne un aperçu de la vie ancienne sur Terre, améliorant continuellement notre compréhension du monde dans lequel nous vivons aujourd’hui.
Alors que nous continuons à explorer notre passé préhistorique, les analyses du futur promettent de révéler davantage de secrets sur ces restes fossilisés de vie il y a des millions d’années.
Les travaux effectués sur Elgin Marvel témoignent de la façon dont les nouvelles technologies peuvent nous permettre d’approfondir la riche histoire évolutive de notre univers et nous orienter vers une compréhension plus complète des innombrables forces qui ont façonné la vie telle que nous la connaissons. .
L’étude complète a été publiée dans la revue Journal zoologique de la Société Linnéenne.
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