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Une question de longue date a trouvé sa réponse : comment les extinctions massives ont ouvert la voie aux palourdes et aux huîtres
Les chercheurs ont utilisé l’analyse bayésienne pour étudier le déclin des brachiopodes et la montée des bivalves après l’extinction de la fin du Permien, et ont découvert que les bivalves étaient mieux adaptés aux conditions changeantes. À gauche, fossiles de brachiopodes du Dévonien provenant de l’Ohio, aux États-Unis. À droite, des coquilles bivalves modernes de Shell Beach, en Australie occidentale. Crédit : (Wikimedia Commons ; Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Assignment) pour l’image de gauche. La photo de droite est de Zhong-Qiang Chen.
L’une des plus grandes crises de l’histoire de la Terre, marquée par un changement majeur dans le secteur des coquillages, a vu le remplacement généralisé des brachiopodes, souvent appelés « coquilles de lampe », par des bivalves. Classer Comme les huîtres et les palourdes. Cela s’est produit à la suite de l’extinction massive dévastatrice de la fin du Permien, qui a effectivement réinitialisé l’évolution de la vie il y a environ 250 millions d’années.
Les recherches menées par des paléontologues à Bristol, au Royaume-Uni, et à Wuhan, en Chine, ont jeté un nouvel éclairage sur cette transition cruciale lorsque les écosystèmes océaniques sont passés de l’ancien au moderne.
La vie sur terre et dans la mer est riche et forme certains écosystèmes. Dans les océans modernes, les fonds marins sont dominés par des animaux tels que les bivalves, les gastéropodes, les coraux, les crustacés et les poissons. Mais ces écosystèmes remontent tous à l’ère paléolithique Trias Quand la vie est revenue du gouffre. Durant cette crise, seule une espèce sur vingt a survécu, et il y a eu un long débat sur la manière dont les nouveaux écosystèmes ont été construits et sur les raisons pour lesquelles certains groupes ont survécu et d’autres non.
Les brachiopodes dominaient les animaux à carapace avant l’extinction, mais les bivalves ont prospéré par la suite, s’adaptant mieux à leurs nouvelles conditions.
« Un cas classique était le remplacement des bivalves par des brachiopodes », a expliqué Chen Guo, de Wuhan et Bristol, qui a dirigé le projet. « Les paléontologues disaient que les bivalves étaient de meilleurs concurrents et qu’ils surpassaient donc d’une manière ou d’une autre les brachiopodes pendant cette période de crise. Il ne fait aucun doute que les brachiopodes constituaient le principal groupe d’animaux à carapace avant l’extinction et ont été remplacés par les bivalves par la suite. »
Diversité des brachiopodes et des bivalves au cours des 500 derniers millions d’années, montrant un basculement entre les brachiopodes et les bivalves près de la limite Permien-Trias. Crédit : Chen Guo et al.
« Nous voulions explorer les interactions entre les brachiopodes et les bivalves au cours de leur longue histoire, en particulier pendant la période Permien-Trias », a déclaré le co-auteur de l’étude, Joe Flannery Sutherland. « Nous avons donc décidé d’utiliser une méthode informatique appelée analyse bayésienne pour calculer les taux d’origine, d’extinction et de préservation des fossiles, ainsi que pour tester si les brachiopodes et les bivalves interagissaient les uns avec les autres. Par exemple, l’émergence des bivalves a-t-elle provoqué le déclin de des brachiopodes ?
« Nous avons constaté qu’en fait, les deux groupes partagent des tendances similaires en matière de dynamique de diversification en période de crise », a déclaré le professeur Michael Benton de l’École des sciences de la Terre de Bristol. « Cela signifie qu’ils n’étaient pas réellement en compétition ni en proie les uns aux autres, mais qu’ils répondaient très probablement tous deux à des facteurs externes similaires tels que la température de la mer et les crises à court terme. Mais les bivalves ont finalement prévalu et se sont retirés dans des eaux plus profondes, où ils sont encore trouvé. » , mais en plus petit nombre.
Le professeur Zhongqiang Chen de Wuhan a commenté : « C’était fascinant de voir comment les méthodes informatiques modernes peuvent répondre à une question aussi ancienne.
« Nous avons toujours pensé que l’extinction massive de la fin du Permien marquait la fin des brachiopodes, et c’était le cas. Mais il semble que les brachiopodes et les bivalves aient été durement touchés par la crise, et tous deux se sont rétablis au Trias, mais les bivalves ont pu s’adapter. de manière significative. » Mieux avec des températures ambiantes plus élevées. Cela leur a donc donné l’avantage, puis jurassiqueLeur nombre est monté en flèche et les brachiopodes n’ont pas fait grand-chose.
« J’ai dû examiner et compiler des enregistrements de plus de 330 000 brachiopodes et bivalves fossiles au cours de l’étude, puis faire l’analyse bayésienne, ce qui a pris des semaines et des semaines sur le superordinateur de Bristol », a déclaré Zhen Guo. « Mais j’aime ça. méthode car elle répète tout des millions de fois pour prendre en compte tous les types d’incertitude dans les données et donne une grande quantité d’informations riches sur ce qui se passait.
« L’extinction massive de la fin du Permien a été la plus importante jamais enregistrée et elle a radicalement réinitialisé l’évolution », a conclu le professeur Benton. « En effet, 50 millions d’années après la crise, le Trias a vu une révolution dans la vie sur terre et dans la mer. Comprendre comment la vie est revenue d’une quasi-annihilation et a ainsi jeté les bases des écosystèmes modernes est l’une des grandes questions de la macroévolution. Je suis sûr que nous n’avons pas encore le dernier mot ici !
Référence : « Les analyses bayésiennes suggèrent que les bivalves n’étaient pas la cause de la chute des brachiopodes suite à l’extinction massive du Permien-Trias » par Zhen Guo, Joseph T. Flannery-Sutherland, Michael J. Benton et Zhong-Qiang Chen, 9 septembre 2023. , Communications naturelles.
est ce que je: 10.1038/s41467-023-41358-8
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Des scientifiques découvrent la première molécule de ce type qui absorbe les gaz à effet de serre
« Cage » est la manière dont les scientifiques décrivent un nouveau type de matériau poreux, unique dans sa structure moléculaire, qui peut être utilisé pour piéger le dioxyde de carbone et un autre gaz à effet de serre plus puissant.
Synthétisé en laboratoire par des chercheurs du Royaume-Uni et de Chine, le matériau est fabriqué en deux étapes, avec des réactions assemblant les éléments constitutifs du prisme triangulaire dans des cages tétraédriques plus grandes et plus symétriques – produisant la première structure moléculaire de ce type. L’équipe affirme.
Le matériau résultant, avec son abondance de molécules polaires, attire et retient les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone (CO2).2) avec une forte affinité. Il a également démontré une excellente stabilité dans l’eau, ce qui est essentiel pour son utilisation dans le captage du carbone dans les environnements industriels, à partir de flux de gaz humides ou humides.
« C’est une découverte passionnante » Il dit Mark Little, chercheur en matériaux à l’université Heriot-Watt d’Édimbourg et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Parce que nous avons besoin de nouveaux matériaux poreux pour aider à résoudre les plus grands défis de la société, tels que la capture et le stockage des gaz à effet de serre. »
Bien que cela n’ait pas été largement testé, des expériences en laboratoire ont montré que le nouveau matériau en forme de cage possède également une capacité d’absorption élevée. Hexafluorure de soufre (SF6), ce qui, selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, est Le gaz à effet de serre le plus puissant.
Où CO2 Reste dans l’atmosphère pendant 5 à 200 ans, SF6 Il peut survivre entre 800 et 3 200 ans. C’est malgré SF6 Ses niveaux atmosphériques sont bien plus faibles et sa durée de vie extrêmement longue confère au SF6 Potentiel de réchauffement climatique de Environ 23 500 fois Celui du CO2 Par rapport à il y a plus de 100 ans.
Supprimer de grandes quantités de SF6 Et partager2 Depuis l’atmosphère, ou plutôt en l’empêchant d’y pénétrer, c’est ce que nous devons faire de toute urgence pour contrôler le changement climatique.
Les chercheurs estiment que nous devons creuser autour 20 milliards de tonnes de dioxyde de carbone2 Chaque année Annuler nos émissions de carbone qui ne font que croître.
À ce jour, des stratégies de décarbonation sont en place 2 milliards de tonnes par an, mais ce sont surtout les arbres et le sol qui font leur travail. Juste à propos de 0,1 pour cent d’élimination du carboneEnviron 2,3 millions de tonnes par an, grâce à de nouvelles technologies comme le captage direct de l’air, qui utilise des matériaux poreux pour absorber le dioxyde de carbone.2 Depuis les airs.
Les chercheurs sont occupés Créer de nouveaux matériaux Pour améliorer le captage direct de l’air afin de le rendre plus efficace et moins consommateur d’énergie, ce nouveau matériau pourrait être une autre option. Mais pour éviter les pires effets du changement climatique, nous devons travailler à réduire les émissions de gaz à effet de serre plus rapidement que ces technologies émergentes ne peuvent le faire actuellement.
Cependant, nous devons faire tout notre possible pour résoudre ce problème mondial. Créer un matériau d’une telle complexité structurelle n’a pas été facile, même si les molécules élémentaires s’assemblaient techniquement elles-mêmes.
Cette stratégie est appelée Auto-assemblage supramoléculaire. Ils peuvent produire des structures chimiquement réticulées à partir d’éléments de base plus simples, mais nécessitent quelques ajustements car « les meilleures conditions de réaction ne sont souvent pas intuitivement évidentes », expliquent Little et ses collègues. expliqué dans leur article publié.
Plus la molécule finale est complexe, plus elle est difficile à synthétiser et plus un « brouillage » moléculaire peut se produire dans ces réactions.
Pour aborder ces interactions moléculaires invisibles, les chercheurs ont utilisé des simulations pour prédire comment leurs molécules primaires s’assembleraient dans ce nouveau type de matériau poreux. Ils ont pris en compte la géométrie des molécules initiales potentielles, ainsi que la stabilité chimique et la dureté du produit final.
Outre sa capacité à absorber les gaz à effet de serre, les chercheurs ont déclaré Suggérer Les nouveaux matériaux pourraient également être utilisés pour éliminer d’autres vapeurs toxiques de l’air, telles que les composés organiques volatils, qui se transforment facilement en vapeurs ou en gaz provenant des surfaces, y compris à l’intérieur des voitures neuves.
« Nous considérons cette étude comme une étape importante vers l’ouverture de telles applications à l’avenir », a déclaré Little. Il dit.
L’étude a été publiée dans Synthèse de la nature.
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La capsule d’imagerie gastro-intestinale change la donne dans la surveillance et le traitement de l’œsophage – Techniques chirurgicales
Image : Illustration schématique de MAGIC (Image fournie par Park et al. DOI : 10.34133/bmef.0041)
Cette capsule d’imagerie gastro-intestinale nouvellement développée est sur le point de changer la donne en matière de surveillance et d’interventions œsophagiennes.
La capsule d’imagerie gastro-intestinale d’ablation multifonctionnelle (MAGIC) développée par des chercheurs de l’Université Johns Hopkins (Baltimore, MD, États-Unis) combine la technologie avancée de tomographie par cohérence optique (OCT) avec une caméra endoscopique miniature et un laser d’ablation. Cette combinaison offre des capacités inégalées en matière d’imagerie et potentiellement de traitement de l’œsophage. Avec deux longueurs d’onde de fonctionnement de 800 et 1 300 nm, MAGIC offre une excellente résolution et un excellent contraste d’imagerie, permettant aux cliniciens de détecter les lésions précoces avec une précision exceptionnelle. L’ajout du laser d’ablation intégré améliore la fonctionnalité de MAGIC, ouvrant la possibilité d’un traitement potentiel des anomalies œsophagiennes au cours de la même procédure utilisée pour la détection.
MAGIC représente une avancée majeure pour répondre au besoin clinique d’un système combiné de surveillance et de traitement de l’œsophage. Les techniques actuelles d’endoscopie par capsule captive (TCE), bien qu’innovantes, sont entravées par une résolution insuffisante, un contraste d’imagerie et un manque de guidage visuel. MAGIC comble ces lacunes, ouvrant la voie à une utilisation clinique plus large et à de meilleurs résultats pour les patients. Les chercheurs sont optimistes quant au potentiel transformateur de MAGIC et sont impatients de poursuivre son développement et sa mise en œuvre clinique. Cette technologie pionnière est sur le point de révolutionner les soins de santé œsophagiens et d’améliorer considérablement la vie des patients du monde entier.
Liens connexes:
Université Johns Hopkins
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Une étude hébraïque réalisée aux États-Unis a révélé que l’ozone joue un rôle majeur dans le climat des exoplanètes
L’ozone, un gaz hautement réactif composé de trois atomes d’oxygène qui est un produit naturel et artificiel présent dans la haute atmosphère (stratosphère) et la basse atmosphère (troposphère) de la Terre, peut être bon ou mauvais pour la Terre.
Dans la haute atmosphère, il se crée naturellement lorsque les rayons ultraviolets et l’oxygène se mélangent. Là, la couche d’ozone, située entre 9,6 et 48 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, réduit la quantité de rayonnement ultraviolet nocif qui atteint la surface de la Terre ; Dans certaines parties de l’Australie, de la Nouvelle-Zélande, de l’Afrique du Sud, de l’Argentine et du Chili, il existe des trous d’ozone qui exposent les habitants à de nombreuses radiations.
Dans la basse atmosphère, celle que nous respirons, l’ozone se forme principalement à partir de réactions photochimiques entre deux grandes classes de polluants atmosphériques : les composés organiques volatils (COV) et les oxydes d’azote (NOx). Les sources importantes de COV sont les usines chimiques, les stations-service, les peintures à l’huile, les parkings, les presses à imprimer, les centrales électriques, les fours et chaudières industriels, les voitures et les camions. L’ozone contribue à ce que nous appelons le smog ou la brume.
Cependant, l’ozone est également un facteur en dehors de notre système solaire, dans les exoplanètes. Dans la recherche de la vie en dehors de notre système solaire, une nouvelle étude de l’Université hébraïque de Jérusalem (HU) étudie la dynamique atmosphérique de la planète Proxima Centauri b et le rôle important de l’ozone dans la formation des climats planétaires. La recherche représente un pas en avant majeur dans notre compréhension des exoplanètes habitables.
Une nouvelle étude menée par le Dr Assaf Hochman du Freddie et Nadine Herman Earth Institute de l’Université de Houston et son équipe a révélé de nouvelles informations sur l’atmosphère des exoplanètes semblables à la Terre.
L’avènement des observatoires de nouvelle génération, notamment le télescope spatial James Webb et les télescopes au sol avancés tels que les ELT, LIFE et HWO, a marqué le début d’une nouvelle ère d’exploration des exoplanètes.
L’étude, menée par Hochman en collaboration avec le Dr Paolo De Luca du Barcelona Supercomputing Center en Espagne, le Dr Thaddeus Komacek de l’Université du Maryland et Marek Bram de l’Université d’Édimbourg en Écosse, se concentre sur la mystérieuse planète Proxima Centauri. b, une planète mystérieuse. Une exoplanète très proche du système solaire terrestre.
Les chercheurs découvrent la relation entre les niveaux d’ozone et la stabilité atmosphérique
L’équipe a révélé le rôle de l’ozone dans la formation de la dynamique climatique de la planète Proxima Centauri b. Leurs découvertes, dérivées de simulations sophistiquées de modèles chimiques climatiques et de récents développements dans la théorie des systèmes dynamiques, révèlent une relation entre les niveaux d’ozone et la stabilité atmosphérique.
« Imaginez un monde dans lequel l’ozone affecte la température et la vitesse du vent et détient la clé de l’habitabilité de la planète », a déclaré Hochman. « Notre étude révèle ce lien complexe et souligne l’importance de prendre en compte l’ozone réactif et d’autres espèces photochimiques dans notre quête pour comprendre les exoplanètes semblables à la Terre. »
Le document de recherche a été publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society Sous le titre « L’effet de l’ozone sur la dynamique climatique des exoplanètes semblables à la Terre : le cas de l’étoile Proxima Centauri b ».
Les principaux résultats de l’étude révèlent l’effet de l’ozone réactif sur les propriétés de l’atmosphère de la planète. Il convient de noter que les recherches mettent en évidence l’impact significatif de l’ozone sur la répartition de la température atmosphérique et la configuration des vents. En intégrant l’effet de l’ozone, l’équipe a observé une réduction des différences de température hémisphérique et une augmentation de la température atmosphérique à des altitudes spécifiques, indiquant un équilibre délicat entre la composition chimique de l’atmosphère et la dynamique climatique.
En outre, l’étude révèle un cadre pour comprendre l’influence des espèces photochimiques sur la dynamique climatique des exoplanètes, ouvrant la porte à une compréhension plus approfondie des environnements habitables au-delà de notre système solaire.
« Nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère dans l’exploration des exoplanètes », s’enthousiasme Hochman. « À chaque découverte, nous nous rapprochons de la découverte des secrets de mondes lointains et peut-être même de la découverte de signes de vie extraterrestre. »
L’équipe a déclaré que leur étude améliore notre connaissance de Proxima Centauri b et jette les bases de futures recherches sur l’atmosphère des exoplanètes. Les chercheurs ont conclu qu’en élargissant ce cadre pour inclure d’autres exoplanètes potentiellement habitables, les scientifiques visent à révéler une variété de compositions atmosphériques et de systèmes climatiques à travers l’univers, permettant ainsi une meilleure compréhension de la dynamique climatique de la Terre.
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