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Les requins « marchent » sur Terre plus longtemps pour survivre à la crise climatique

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Les requins « marchent » sur Terre plus longtemps pour survivre à la crise climatique

Le requin épaule, une espèce de requin à longue queue, évolue au milieu d’une crise climatique en endurant de plus longues périodes d’hypoxie, ou d’hypoxie, afin de marcher sur terre jusqu’à deux heures et d’échapper aux océans chauds.

Le requin, qui mesure environ un mètre de long, a récemment été retrouvé se déplaçant sur terre à 98 pieds à l’aide d’ailerons en forme de pagaie – des recherches antérieures ont montré qu’il était capable de vivre hors de l’eau pendant pas plus d’une heure.

La découverte, faite par des biologistes de la Florida Atlantic University (FAU) et une équipe en Australie, indique que la créature a développé cette capacité en raison de changements dans son habitat corallien dans l’océan Pacifique, et peut dépasser les autres créatures marines car elle peut échapper à des environnements hostiles. habitats. environnements à mesure que les conditions changent.

Jusqu’à présent, les recherches « indiquent que cette espèce a des adaptations pour résister à certaines des conditions difficiles attendues pour le XXIe siècle, mais peut-être pas toutes ».

Cependant, il a fallu neuf millions d’années au requin scapulaire pour développer sa locomotion.

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On a découvert que le requin scapulaire évoluait pour tenter d’échapper au réchauffement des eaux océaniques. Il l’a fait en marchant sur terre – et il peut maintenant rester hors de l’eau jusqu’à deux heures

Selon Marianne Porter, professeur de biomécanique au Département des sciences biologiques de la FAU, les requins ont une capacité supérieure à traverser les terres pour se rendre dans des conditions plus favorables que les autres espèces n’ont pas.

Ces magnifiques requins se trouvent dans les eaux au large du nord de l’Australie et de l’Indonésie et ont évolué pour utiliser leurs quatre nageoires latérales pour se propulser sur le fond marin.

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Ils ont également développé la capacité de survivre dans des environnements à faible teneur en oxygène, ce qui signifie qu’ils peuvent naviguer dans des eaux peu profondes et même se soulever hors de la mer pour se déplacer entre les flaques d’eau à marée basse.

«  Ces traits cinétiques peuvent non seulement être essentiels à la survie, mais peuvent également être liés à leur performance physiologique durable dans des conditions environnementales difficiles, y compris celles associées au changement climatique  », l’étude publiée dans iRevue de biologie intégrative et comparéeest en train de lire.

Le requin, qui mesure environ 3 pieds de long, a récemment été retrouvé se déplaçant sur terre à 98 pieds à l'aide d'ailerons en forme de pagaie - des recherches antérieures ont montré qu'il ne pouvait vivre hors de l'eau que pendant pas plus d'une heure

Le requin, qui mesure environ 3 pieds de long, a récemment été retrouvé se déplaçant sur terre à 98 pieds à l’aide d’ailerons en forme de pagaie – des recherches antérieures ont montré qu’il ne pouvait vivre hors de l’eau que pendant pas plus d’une heure

Les résultats jusqu’à présent indiquent que cette espèce a des adaptations pour résister à certaines, mais peut-être pas toutes, des conditions difficiles prévues pour le XXIe siècle.

Marianne Porter, professeur de biomécanique au Département des sciences biologiques de la FAU, a déclaré que la raison pour laquelle le requin à épaulette a plus de chances de survivre au changement climatique est qu’il peut marcher dans des environnements plus favorables. Gardien.

Vous ne pensez peut-être pas que les belles plages tropicales sont dures, mais en réalité, les environnements de marée et de récif sont très durs, et ils connaissent des températures chaudes lorsque la marée se retire et beaucoup de changements, et beaucoup de choses se produisent lorsque la marée monte , » dit-elle.

Une autre recherche de la Florida Atlantic University a révélé que le début de la vie d’un requin peut affecter sa capacité à se déplacer de l’eau à la terre et même les bébés avec des ventres sphériques ont la compétence.

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Selon l’équipe, cela enfreint toutes les règles de survie.

Les chercheurs ont partagé des recherches selon lesquelles « la capacité du requin épaule à se déplacer efficacement entre les micro-habitats dans ces conditions environnementales difficiles pourrait affecter directement leur survie et leurs réponses physiologiques au changement climatique ». déclaration.

Cependant, très peu d’études se sont penchées sur leur cinématique (mouvements corporels). Ceux qui se concentraient uniquement sur les étapes de la vie adulte. Aucune étude n’a examiné spécifiquement leurs mouvements (comment ils bougent) au cours des premières étapes de la vie, jusqu’à présent.

Les nouveau-nés, ou requins nouveau-nés, conservent la nutrition fœtale grâce à un sac vitellin interne, ce qui provoque des flatulences.

Lorsque l’enfant grandit et devient petit, il commence activement à chasser les vers, les crustacés, les petits poissons et devient plus mince.

Ce requin peut survivre à la crise climatique, car il peut se déplacer vers différents environnements lorsque l'un devient instable

Ce requin peut survivre à la crise climatique, car il peut se déplacer vers différents environnements lorsque l’un devient instable

Au cours du développement, le jaune que les requins nouveau-nés stockent commence à diminuer à mesure qu’ils deviennent jeunes. Lorsque le jaune est épuisé, le requin commence à rechercher activement de la nourriture.

Des chercheurs parce que le ventre du nouveau-né est gonflé par rapport au juvénile Nous nous attendrions à voir des différences de performances motrices chez ces requins.

Pour tester leur hypothèse, ils ont examiné la cinématique des nouveau-nés et des juvéniles au cours des trois démarches aquatiques qu’ils utilisent – marche lente à modérée, marche rapide et nage – en utilisant 13 repères anatomiques le long des nageoires, des pinces et de la ligne médiane du corps.

L’équipe a ensuite mesuré la cinématique axiale du corps (vitesse, amplitude du coup de queue, fréquence et courbure du corps), la courbure axiale du corps, la rotation des nageoires, le facteur de travail et la cinétique de la queue.

Étonnamment, les résultats ont montré que les différences de forme corporelle n’altéraient pas la motilité entre les nouveau-nés et les juvéniles.

« La vitesse globale, la rotation des nageoires, la courbure axiale, la fréquence des coups de queue et l’amplitude étaient constantes au cours des premiers stades de la vie », a partagé l’équipe dans un communiqué.

Les données indiquent que la cinématique est maintenue entre les requins scapulaires nouveau-nés et juvéniles, même lorsque leur stratégie d’alimentation change. Ces résultats indiquent que le mouvement immergé chez les nouveau-nés n’est pas affecté par le sac vitellin et ses effets sur la forme du corps, car tous les aspects du mouvement immergé étaient similaires à ceux des juvéniles.

« L’étude de la locomotion des requins-épaules nous permet de comprendre cette espèce – et éventuellement des espèces apparentées – la capacité de se déplacer dans et hors des conditions difficiles de son habitat », a déclaré Porter.

Dans l’ensemble, ces traits locomoteurs sont essentiels à la survie d’un petit prédateur benthique moyen qui se déplace dans de petites crevasses récifales pour éviter les prédateurs aériens et aquatiques. Ces traits peuvent également être liés à leur performance physiologique durable dans des conditions environnementales difficiles, y compris celles associées au changement climatique – un sujet important pour les études futures.

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Des chercheurs de l'Université de Bayreuth ont acquis de nouvelles connaissances dans le domaine de la chimie du carbone à haute pression : ils ont synthétisé deux nouveaux carbures – des composés de carbone et d'un autre élément chimique – dotés de structures uniques. Les résultats pourraient fournir une explication inattendue de la répartition généralisée des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’univers. La recherche est publié Dans le magazine Communications naturelles.

Les carbures sont des composés de carbone et d'un autre élément chimique. Les carbures nouvellement synthétisés ressemblent à des composés de type organométallique et pourraient fournir de nouvelles informations sur le comportement de structures carbonées complexes sous des pressions et des températures extrêmement élevées.

La possibilité de l’existence ou de la formation de tels composés dans les conditions intérieures de la planète pourrait avoir des implications importantes pour les sciences de la Terre et l’astrobiologie, où ils pourraient être à l’origine d’hydrocarbures et jouer un rôle dans l’origine de la vie.

Sous la direction du professeur Leonid Dobrovinsky de l'Institut géologique bavarois et du professeur Dr Natalia Dobrovinskaya du laboratoire de cristallographie de l'université de Bayreuth, des recherches sur de nouveaux composés carbonés révèlent qu'ils contiennent des éléments structurels similaires à ceux trouvés dans des composés complexes. composés organiques. Molécules, mais déprotonées (c'est-à-dire qu'elles ne contiennent pas d'hydrogène).

Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé des cellules à enclume en diamant qui ont compressé de minuscules cristaux de carbure de calcium à des pressions de l'ordre du gigapascal à trois chiffres et les ont simultanément chauffés à des températures d'environ 3 000 degrés Celsius. Ces conditions sont cohérentes avec celles trouvées à une profondeur de 2 900 km à l’intérieur de la Terre. Le changement de pression et de température a entraîné la formation de carbure de calcium en deux nouveaux carbures : le polymorphe haute pression de CaC2 Et la Californie3C7.

Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, appelés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Des coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn sont présentées. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, étiquetés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Montrer les sections efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Bien que le polymorphisme haute pression de CaC2 Il a la même composition chimique que la substance primaire, mais en diffère par la disposition spatiale des atomes et par ses propriétés chimiques. Le polymorphe possède des chaînes carbonées qui peuvent exister dans des conditions bien au-delà de celles connues pour exister dans les composés organiques conventionnels.

Il est possible que la formation de tels composés dans les conditions présentes à l’intérieur des planètes ait joué un rôle dans l’origine de la vie, car ils pourraient être à l’origine des hydrocarbures.

Le composé de formule chimique Ca3C7 Ils n’ont jamais été observés auparavant, leur synthèse et l’élucidation de leur structure représentent donc une avancée importante dans la compréhension du comportement des matériaux à base de carbone dans des conditions extrêmes.

« Nos découvertes repoussent non seulement les limites de la chimie connue du carbone, mais offrent également une nouvelle perspective sur la manière dont les structures complexes du carbone existent au plus profond de la Terre et peut-être sur d'autres planètes », a expliqué le professeur Leonid Dobrovinsky, chercheur principal de l'étude. Des cadavres. »

Le professeur Natalia Dobrovinskaya a ajouté : « Les similitudes entre ces carbures à haute pression et les composés organométalliques déprotonés ouvrent des possibilités passionnantes pour la conception de nouveaux matériaux dotés de propriétés électroniques, magnétiques et optiques uniques. »

Plus d'information:
Sayana Kandarkhayeva et al., Extension de la chimie du carbone à haute pression via la synthèse de CaC2 Et la Californie3C7 Avec du polyacène déprotoné et des nanorubans de type poly(indinoindine), Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Informations sur les magazines :
Communications naturelles


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La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial

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La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut.
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut. CMSA

Les membres de l'équipage à bord de la station spatiale chinoise ont terminé avec succès les réparations après que des débris ont provoqué une panne de courant partielle dans l'installation, ont révélé mercredi des responsables de l'Agence chinoise pour l'espace habité (CMSA) lors d'une conférence de presse.

Les débris spatiaux ont heurté les câbles d'alimentation reliés aux ailes solaires du module central et ont été réparés par les astronautes lors de deux sorties dans l'espace à la station spatiale Tiangong, la plus récente au début du mois dernier.

L'équipage devrait revenir sur Terre le 30 avril après que les opérations de la station auront été transférées à l'équipage entrant de Shenzhou-18. Les médias d'État ont rapporté.

La CMSA s'efforce d'améliorer les procédures d'avertissement et d'évitement des collisions spatiales et a réduit le taux de fausses alarmes de 30 %, ont indiqué des responsables de l'agence. Dans le cadre d'une autre mesure visant à améliorer la sécurité, la caméra haute définition installée sur le bras robotique de Tiangong, ainsi que les caméras portables utilisées par les astronautes lors des sorties dans l'espace, seront utilisées pour examiner attentivement l'état de l'extérieur de la station afin de vérifier et d'analyser toute frappe. Mécanisme d'impact de petits débris.

La station spatiale chinoise orbite à environ 280 milles au-dessus de la Terre et à environ 30 milles au-dessus de la Station spatiale internationale. Cela place les deux installations en orbite proche de la Terre, là où se trouvent la plupart des déchets spatiaux dangereux.

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Les débris spatiaux sont constitués de satellites déclassés, de parties de fusées usées et d'un grand nombre de petits fragments résultant de collisions aléatoires impliquant ces objets. Ils voyagent autour de la Terre à une vitesse fulgurante et toute frappe sur l’une ou l’autre station spatiale peut potentiellement causer des dégâts considérables.

Les opérateurs des deux installations orbitales disposent de systèmes pour surveiller les déchets les plus gros, et si l'un d'entre eux est considéré comme étant sur le point d'entrer en collision avec une station, l'installation est déplacée vers une orbite supérieure ou inférieure pour l'éviter.

Lors d'un incident dramatique survenu en 2021, les membres de l'équipage à bord de la Station spatiale internationale ont reçu l'ordre de se réfugier dans leur vaisseau spatial lorsqu'un nuage de débris spatiaux dangereux – créé par un essai antimissile russe qui a détruit un vieux satellite – s'est approché de manière alarmante de la station. . Heureusement, la Station spatiale internationale a pu éviter tout dommage et l'équipage a été autorisé à reprendre ses fonctions normales.

Alors que de plus en plus de déchets spatiaux apparaissent constamment, un certain nombre d'entreprises explorent différentes façons de les éliminer afin de rendre les opérations en orbite proche de la Terre plus sûres, non seulement pour les stations spatiales, mais également pour les satellites opérationnels qui alimentent les services vitaux sur Terre. .

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L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

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L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.

Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.

Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.

L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.

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Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.

« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »

« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »

L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.

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