Les trois petits cochons

Il était une fois trois petits cochons. Le premier était très sale et habitait dehors sur la paille. Le second était un peu plus propre et habitait dans une maison de fagot. Le troisième était une fée du logis dans sa parfaite maison de brique. Le méchant scientifique arrive la dessus et compte la proportion de germes saprophytes dans l'intestin des petits cochons (les bons germes qui lorsqu'ils sont là limitent le développement des mauvais germes qui donnent la diarrhée). Et bien le premier petit cochon a 90% de germes saprophytes, le deuxième 70% et le dernier 50%. La morale de cette histoire et que trop d'hygiène tue l'hygiène, surtout dans la petite enfance. C'est l'hypothèse de l'hygiène (hygiene hypothesis) pour expliquer l'augmentation des cas d'allergie que l'on constate de nos jours. Mais une autre étude étend cette hypothèse non seulement aux allergies mais aussi aux maladies inflammatoires. Cette deuxième étude a observé une corrélation entre le nombre de maladies dans la petite enfance (infections respiratoires et diarrhées dans les deux premières années) et le dosage sanguin d'un marqueur de l'inflammation à l'âge de 20 ans.
Mulder IE et al. Environmentally-acquired bacteria influence microbial diversity and natural innate immune responses at gut surfaces. BMC biol. 2009;7:79.
McDade TW et al. Early origins of inflammation: microbial exposures in infancy predict lower levels of C-reactive protein in adulthood. Proc Biol Sci. doi:10.1098/rspb.2009.1795

La pieuvre irréfutable

L'outils à durant une période été considéré comme l'apanage de l'homme (cf Homo habilis)... cependant, les naturalistes ont de plus en plus décrit l'usage d'outils dans le monde animal (loutre, chimpanze, oiseau...). Aujourd'hui l'usage d'outils a même été observé chez un invertébré : vous voulez une pieuvre et bien la voilà :

http://brightcove.newscientist.com/services/player/bcpid1873822884?bctid=57069207001

Un bon bailleur...

Un bon bailleur en fait bailler dix. La sagesse populaire l'avait bien constaté, le baillement est contagieux. Beaucoup d'espèces animales baillent (voir le site du baillement http://www.baillement.com/) et ce baillement est contagieux chez certaines espèces proches de l'homme. Dans mon billet du 26 octobre 2009, je vous parlais de la contagion emotionnelle : l'expression faciale d'une émotion est contagieuse entre interlocuteurs. Est-ce que la contagion du baillement ne serait que la contagion de son expression faciale ?

Les singes géladas baillent selon trois formes : en recouvrant leurs dents de leurs lèvres, en découvrant leurs dents mais pas leurs gencives et en découvrant dents et gencives. Et bien le baillement est contagieux chez les géladas en respectant sa forme. Mais aussi, plus deux géladas sont socialement proches (c'est à dire, plus l'épouillage réciproque est fréquent), plus le baillement est contagieux entre eux. De bons arguments pour un mécanisme commun entre contagion émotionnelle et contagion du baillement.

Palagi et al. Contagious yawning in gelada baboons as possible expression of empathy. PNAS 2009;106:19262-7.

Lois d'échelle

Dans mon billet du 27/02/09 j'évoquais les lois d'échelle. Ces lois disent que plus un animal est gros, plus ses organes sont gros (un éléphant a un plus gros cerveau qu'une souris !). C'est une évidence, mais ces lois disent que la taille d'un organe est mathématiquement liée à la taille de l'animal. Les travaux d'une équipe ayant réanalysé de multiples données viennent toutefois contredire les lois d'échelles.

CR White et al. Phylogenetically Informed Analysis of the Allometry of Mammalian Basal Metabolic Rate Supports Neither Geometric Nor Quarter-Power Scaling. Evolution 2009;63:2658–2667.
Pour un début de bibliographie contradictoire sur les lois d'échelle :
West GB, Brown JH, Enquist BJ. A general model for the origin of allometric scaling laws in biology. Science 1997;276:122-126. (La référence !)
Whitfield J. All creature great and small. Nature 2001;413:342-344 (Scaling laws <> Blood supply)
de Jong G. Is invariance across animal species just an illusion? Science 2005;309:1193-1195 (une critique des lois d’echelle)
Site anaesthetist.com
http://www.anaesthetist.com/physiol/basics/scaling/Findex.htm#index.htm

L'Homme au sommet de l'évolution ?

Si l'homme est au sommet de l'évolution, c'est qu'il a atteint la perfection et qu'il n'a plus de raison d'évoluer. Cette affirmation est contredite par deux études récemment publiées.
Tout d'abord, des scientifiques se sont penchés sur l'étude de Framingham. Il s'agit du suivi de la population d'une petite ville américaine (Framingham), suivi qui a débuté en 1948 et qui se poursuit toujours : une mine de renseignements ! Ces scientifiques ont montré que les femmes évoluent vers une plus petite taille, un profil plus trapu, un taux plus bas de cholestérol, une pression artérielle plus basse, un premier enfant plus précocement, et une ménopause plus tardive.
Ensuite, une autre équipe vient de montrer que certains membres de tribus Papoues présentent une mutation génétique les rendant résistant à une infection au prion (la vache folle). Il se trouve que ces tribus pratiquaient comme rite funéraire l'endocanibalisme (manger rituellement le cerveau du membre de leur famille décédé) encore dans les années 50 et que leurs membres étaient volontiers atteints d'une maladie comparable à la vache folle, le kuru. L'exposition au kuru a permis de sélectionner une mutation génétique de la résistance à la maladie qui épargnait les personnes porteuse de la mutation et tuait les autres.
Byars et al. Natural selection in contemporary human population. PNAS 2009, sous presse.
Mead et al. A novel protective prion protein variant that colocalizes with kuru exposure. N Engl J Med 2009;361:2056-2065

Simplexité

Quand la complexité rencontre la simplicité, c'est une histoire de simplexité !

Ce néologisme est très séduisant surtout lorsque l'on sait que les phénomènes naturels complexes sont régis par des lois simples (selon la théorie du chaos qui dit aussi qu'un battement d'aile de papillon dans la baie de San-Francisco peut entraîner un ouragan aux Philippines).

Voilà que sont publiés quasi simultanément deux ouvrages, l'un en Français intitulé Simplexité (par Alain Berthoz, un grand scientifique Français spécialiste des neurosciences), et le second en Anglais, intitulé Simplexity (par Jeffrey Kluger, un journaliste scientifique). Les grands esprits se rencontrent car il ne s'agit pas d'une traduction !

C'est souvent le cas. Les bonnes idées scientifiques sont souvent dans l'air du temps et on les voit surgir en plusieurs point du globe en même temps. Je n'ai pas encore lu l'ouvrage Berthoz. Mais j'aime bien un commentaire de Simplexity qui compare la constitution américaine tenant sur une seule page aux 10 chapitres et 123 sous chapitres des règles officielles du base-ball (le 1er amendement de la constitution sur la liberté d'expression tient en 45 mots alors que 77 sont nécessaires pour définir la taille et la couleur des numéros des maillots de base-ball).

Sexe, mensonges et vidéo

Certains prétendent que la sexualité dans un but autre que la reproduction (pour le plaisir !) serait l'une des spécificités humaine. Des observations récentes viennent toutefois les contredire.

Les gorilles femelles sollicitent plus les attentions du mâle dominant lorsque leurs concurrentes du harem sont sexuellement actives et ce, même lorsqu'elles sont elles même non fertiles (grossesse et lactation)... peut être bien par jalousie.

Les crabes violonistes défendent leur territoire. Les mâles avec leur proéminente pince... et les femelles, qui n'en sont pas attribuées, tout aussi efficacement en s'alliant avec un voisin mâle en échange de relations sexuelles.

Et tant que l'on parle de sexe pour le plaisir, des chauve souris ont été vues pratiquant une fellation à leur partenaire.
http://brightcove.newscientist.com/services/player/bcpid1873822884?bctid=46902737001
Stoinski TS et al. Sexual behavior in female western lowland gorillas (Gorilla gorilla gorilla): evidence for sexual competition. Am J Primatol 2009; 71: 587-593
Milner RNC et al. Safe sex: male–female coalitions and pre-copulatory mate-guarding in a fiddler crab. Biol Let; sous presse.

Cachez ce sein...

Le rat taupe est un mammifère surprennant !
J'avais découvert son existence grâce à une émission télévisée (la cinquième). J'avais de nouveau rencontré cette espèce étrange lors de la lecture d'un ouvrage sur la peau humaine : effectivement l'homme est un animal nu, comme le rat taupe alors que la plupart des autres mammifères sont velus. En plus de ses multiples particularités toutes plus étranges les unes que les autres (cf http://fr.wikipedia.org/wiki/Rat-taupe_nu), le rat taupe a une longévité exemplaire et en plus sans jamais présenter de cancer. Une équipe de chercheurs vient d'étudier les mécanismes qui font que cet animal ne soit pas victime de ce type de maladie. Il s'agit aussi d'une recherche démontrant tout l'intérêt qu'il peut y avoir à s'intéresser aux étranges bébêtes que nous propose la diversité biologique de notre planète mère.
Seluanov A et al. Hypersensitivity to contact inhibition provides a clue to cancer resistance of naked mole-rat. PNAS 2009; 106:19352–19357.
Sedivy JM. How to learn new and interesting things from model systems based on “exotic” biological species. PNAS 2009; 106:19207-19208.

Inactivité

L'inactivité est le mal du siècle. Effectivement, notre mode vie sédentaire (nous sommes assis devant notre ordinateur toute la journée et devant notre télé toute la soirée) associé à une assistance technologique de notre quotidien (escalator, assenceur, volets et portail électriques...) à pour conséquence une baisse considérable de nos besoins alimentaires. Dans le même temps, nous ne réduisons pas nos apports alimentaires, la tentation est tellement forte. La conséquence est une explosion des maladies liées à l'inactivité comme l'obésité et le diabète. Cette video présente une solution pour lutter contre l'inactivité.

Les émotions cachées

J'ai consacré déjà plusieurs billets à l'expression des émotions à travers les mimiques faciales. La perception des émotions par l'expression faciale est très importante dans la communication chez l'homme, ce que l'on appelle la communication non verbale. Mais si l'interlocuteur perçoit l'émotion traduite par l'expression faciale du locuteur, ce dernier en retour décelle la qualité de la communication par l'expression faciale de l'interlocuteur qui tend à correspondre à celle du locuteur. Bref, l'expression faciale d'une émotion est contagieuse (ce que les scientifiques appelle la contagion emotionnelle). Toutefois, ne s'agit-il pas d'une simple imitation (mimétisme) ? Pour trancher, des scientifiques ont eu l'idée de montrer des photos de personnes exprimant une émotion à des patients victimes d'une cécité corticale : la partie du cerveau construisant les images ne fonctionne pas mais leurs yeux fonctionnent ! Ils leur est impossible de mimiquer puisqu'ils ne voient pas. Pourtant leur face exprime l'émotion qui leur est présentée démontrant ainsi que c'est bien l'émotion qui est contagieuse.

Tamietto et al. Unseen facial and bodily expressions trigger fast emotional reactions. Proc Natl Acad Sci. 2009;106:17661-6.

Lézarder au soleil

Je me demande bien pourquoi les lézards qui se réchauffent au soleil sont toujours verticaux sur leur mur ? Imaginez vous en train de bronzer au garde à vous sur la plage : vous ne tiendriez pas longtemps. La chaleur du soleil vasodilaterait les vaisseaux de votre peau et vous auriez tendance à tomber dans les pommes. Dans mes lectures j'apprends que les lézards (comme nombres d'autres animaux) possèdent une sensibilité à la lumière de leur peau (je dis bien lumière et non pas chaleur) ce qui leur permet d'optimiser leur position sous la source lumineuse du Soleil. Cependant, cela ne me dit pas pourquoi ils optent pour une position verticale. J'apprends aussi que certains reptiles (dont les lézards) possèdent un troisième oeil sensible à la lumière : leur glande pinéale (celle qui est responsable du décalage horaire chez nous et qui est donc aussi sensible à l'éclairement, mais de façon indirecte, via la vue, car notre glande pinéale se cache enfouie dans notre cerveau). Chez les reptiles, la pinéale est sensible à la lumière polarisée. Ces reptiles sont donc capables de s'orienter en fonction de l'orientation de la lumière... s'agit-il de l'explication de leur position verticale sous le soleil ?
Bizarrement, la peau de l'homme est aussi sensible à la lumière.

Tosini G, Avery RA. Dermal photoreceptors regulate basking behavior in the lizard Podarcis muralis. Physiol Behav. 1996;59:195-8.

Freake MJ. Evidence for orientation using the e-vector direction of polarised light in the sleepy lizard Tiliqua rugosa. J Exp Biol. 1999;202:1159-66.

Campbell SS, Murphy PJ. Extraocular circadian phototransduction in humans. Science. 1998 Jan 16;279(5349):396-9.

Loup, y es-tu ?

Dans mon billet du 03 mars 09, je parlais de la découverte de traces de pas vieilles de 1.5 millions d'années (Homo erectus, http://lowcostscience.blogspot.com/2009/03/etre-humain-une-question-dequilibre.html). Des traces de pas bien plus anciennes (3.7 MA) avaient été découvertes en 1976 et attribuées à des australopithèques (http://fr.wikipedia.org/wiki/Laetoli). Certains se sont emerveillés de constater qu'un des individus avait délibérément posé ses pieds dans les traces d'un individu le précédant. Ils y voyaient là des capacités cognitives de sociabilité ou de jeux. J'apprends par une question d'un jeu (une sorte de Trivial Pursuit) que les loups se déplacent en ne laissant la trace que d'un seul individu, les suivants posant leurs pattes exactement dans la trace du précédent ! Doit-on revoir les capacités cognitives de nos ancêtres, ou bien alors celle des loups ?

Un fausse joie (2)

Dans mon billet du 07 avril 2009, je parlais de la différence lisible sur le visage entre un sourire poli (sans contraction du muscle orbiculaire des paupières non controlable par la volonté) et le sourire sincère (avec contraction de ce muscle en plus du fameux zygomatique). Et bien entrainez-vous avec la vidéo suivante :

La solitude donne le cafard

Chez les animaux sociaux, il existe un syndrome de l'isolement qui se traduit par des troubles psychologiques. Mais l'on sous-entend alors qu'il s'agit d'animaux supérieurs (des vertébrés, comme les rats par exemple). Des chercheurs de Rennes viennent de démontrer qu'une blatte élévée isolée de ses congénères developpe un tel syndrome (elle explore moins son environnement, elle evitera les contacts avec ses congénères et sera moins à même d'identifer un bon partenaire.
Research highlight. Nature 2009;460:55

Diffusion ou convexion

En complément de mon billet précédent (23/07/09) : Si les petits organismes peuvent se contenter de la diffusion de l'oxygène et que les gros organismes doivent se pourvoir d'un mécanisme de convection (le système cardiovasculaire qui distribue l'oxygène partout dans l'organisme), il existe une situation intermédiaire : la plante aquatique Chara corallina possède des cellules énormes (plusieurs centimètres de long et jusqu'à 1 mm de large), trop grosses pour que la simple diffusion assure une distribution efficace de l'oxygène au sein de telles cellules mais trop petite pour la mise en place d'un système de convection. Heureusement, ces cellules possèdent des fibres contractiles (comme nos cellules musculaires) qui assurent un "brassage" du liquide intracellulaire et donc une bonne répartition de l'oxygène (et autres nutriments). Ce mécanisme de distribution de l'oxygène est appelé "advection".

Nature 2008;455:1152.

Diffusion ou convection

Comme je l'expliquais dans mon billet sur le plus gros insecte connu (http://lowcostscience.blogspot.com/2009/02/insecte-geant.html), l'oxygène ne parvient aux différentes cellules de l'organisme d'un insecte uniquement par diffussion exactement comme la goutelette de sauce salade diffuse en une grosse tache sur une chemise (blanche de préférence). Ce mécanisme prend du temps, et ce d'autant plus que la distance à parcourir pour la molécule d'oxygène est grande : 0.05 s pour 10 µm mais 10 min pour 1 mm et 15 h pour 1 cm !

Pour les organismes de grande taille, comme l'être humain, un système de convexion (ou système de transport) est nécessaire : c'est la circulation sanguine. L'oxygène diffuse depuis les alvéoles pulmonaires vers le sang, celui-circule et est distribué dans tout l'organisme (convexion). Finalement, la molécule d'oxygène va de nouveau diffuser depuis le sang vers la cellule à oxygéner et aussi au sein même de cette cellule. Ainsi, (presque) toutes les cellules de notre organisme sont à maximun 20 µm d'un capillaire sanguin !

Levick JR. An introduction to cardiovascular physiology. Arnold, London, 2000.

Le super héro batman

La chauve souris a un sérieux problème : pour pouvoir voler elle a besoin de très grandes ailes qui doivent battre très vite... tout cela fait que le sang ammené à l'extrémité des ailes par les artères a du mal à revenir vers le coeur par les veines (l'aile est longue et le battement d'aile crée une force centrifuge tendant à maintenir le sang à cette extrémité). Heureusement, les parois des veines comportent des fibres musculaires qui se contractent de proche en proche créant ainsi un mouvement qui pousse le sang vers le coeur (mouvement péristaltique comme dans nos intestins). Mais alors pourquoi l'homme ne dispose-t-il pas d'un tel système pour ses veines des ses longues jambes où le sang a tendance à s'accumuler attiré par la gravité terrestre ? Effectivement, 80% de la population souffre d'insuffisance veineuse des membres inférieurs à un degré plus ou moins important (des petites varicosités jusqu'aux ulcères variqueux).

The biology of bats. G Neuweiler, Oxford University Press, 2000.
Chronic venous disease. Bergan et al. NEJM 2006;355:488-98

A l'école des lutins

Comme pour les enfants loups, l’humanité regorge de mythes et légendes à propos de lutins et autres gnomes. Or il n’y a pas de fumée sans feu. En 2004, furent découvert dans l’île de Flores en Indonésie, des ossements d’individus dont la taille adulte était de l’ordre du mètre. Ces ossements ne sont pas si vieux que cela (17 000 ans pour les plus récents, soit à peu près l’apparition de l’agriculture au moyen orient et quoi qu’il en soit bien plus jeune que les 7 millions d’années de Toumaï). Cette espèce humaine (Homo floresiensis) a donc probablement cohabité avec des humains de notre espèce (Homo sapiens). Si l’intelligence est proportionnelle à la taille du cerveau, ces hommes de flores ne devaient pas être futés avec leur cerveau (417 cm3) d'un volume équivalent à celui d'un chimpanzé. Pourtant, ils savaient tailler la pierre afin de réaliser leurs outils et les premiers Homo sapiens (avec un cerveau de 1400 cm3) habitant sur l'île de Flores semblent même avoir appris leur technique de taille de la pierre. On a toujours besoin d’un plus petit que soi.
Did humans learn from Hobbits? E Culotta, Science 2009; 324:447.

Le totem du loup

Je réalise grâce aux chapeaux de chapitre d’un très agréable roman chinois (Le totem du loup, par Jiang Rong) que le mythe de l’enfant loup n’est pas simplement occidental et indien mais aussi mongol et chinois :

• Mokum, le roi de Wusum, fut un orphelin recueilli et allaité par une louve (chapeau du chapitre 3, extrait des biographies du royaume de Dawan, Sima Qian).


• Le seul survivant du peuple Ashina (ou Tujue, une branche des Huns) après un massacre fut un enfant d’une dizaine d’années aux pieds coupés. Il fut nourri par une louve et fini par s’accoupler avec elle perpétuant les Ashina (chapeau du chapitre 4).

Enfant sauvage (2)

Tiens, on parle de nouveau d'un enfant sauvage (ou presque) dans la presse (Libération du 29/05/09 http://www.liberation.fr/monde/0101570064-la-mowgli-de-siberie-recueillie-a-tchita et cf mon billet du 24/03/09 http://lowcostscience.blogspot.com/2009/03/enfants-sauvages.html). Est-ce la loi des séries ou est-ce un phénomène de mode où comme lorsqu'un OVNI est aperçu, cela déclanche une salve de témoignages de phénomènes similaires ?

Pigeon vole

Les pingouins volent, mais pas les manchots. Quoi que la science progresse :

http://www.newscientist.com/article/dn16996-bionic-penguins-take-to-the-water--and-the-skies.html

Les petits Français font bien la différence entre un manchot et un pingouin ou entre un chameau et un dromadaire alors que les petits Anglais ont un handicap : il n'y a qu'un seul mot pour chacun des deux dans la langue de Shakespeare (penguin and camel). Mais les petits Anglais ont un avantage car ils font la différence entre un singe (monkey) et un grand singe (ape, c'est à dire les gibbons, les oran-outangs, les gorilles, les chimpanzés et les hommes).

L'Homme au sommet de l'évolution ?

L'homme est considéré comme trichromate, c'est-à-dire capable de discerner trois couleurs… d'où les images de télévision qui ne mixent que trois couleurs. Les singes du nouveau monde, comme les ouistitis, sont dichromates (deux couleurs) lorsqu'ils sont mâles, et trichromates lorsqu'ils sont femelles. Cela donne un avantage aux femelles dans la détection des fruits mûrs dans leur environnement, mais les mâles sont plus performants pour la détection des proies camouflées (principalement les insectes). C'est peut être l'évolution qui nous permet d'être trichromates ? Cependant, environ 10% des hommes sont restés dichromates (j'aurais dis plus !) et il semblerait qu'une proportion non négligeables de femmes soient tétrachromates (4 couleurs)… peut être sont-elles en avance dans l'évolution ? A moins que cela leur donne un avantage dans le shopping alors que les hommes seraient plus performant pour regarder la télévision ?
Saito A, Mikami A, Kawamura S, Ueno Y, Hiramatsu C, Widayati KA, Suryobroto B, Teramoto M, Mori Y, Nagano K, Fujita K, Kuroshima H, Hasegawa T. Advantage of dichromats over trichromats in discrimination of color-camouflaged stimuli in nonhuman primates. Am J Primatol. 2005;67:425-36. et Jameson KA, Highnote SM, Wasserman LM. Richer color experience in observers with multiple photopigment opsin genes. Psychonomic Bulletin & Review 2001, 8 (2), 244-261. Cités par : Raymond M. Cro-magnon toi-même. Seuil. 2008.
Balter M. Are human brains still evolving? Science 2005;309:1162-3.

Un monde d'insectes

"En première approximation, toutes les espèces multicellulaires présentes sur Terre sont des insectes..."
Il s'agit de la première phrase d'une note publiée dans Nature (Stork NE. World of insects. Nature 2007;448:657-8).

Un bel exemple de science low cost (2)

On suspecte bien que certaines espèces s'orientent avec une boussole. Toutefois, la confirmation de cette sensibilité au magnétisme terrestre n'a pu être obtenue que chez des petits animaux (rongeurs et chauve-souris) étant donné le dispositif expérimental qu'elle impose. Pour les gros animaux, il suffisait d'avoir l'excellente idée de regarder l'orientation des vaches dans les champs sur des images de Google Earth (http://earth.google.fr/) : les ruminants sont plutôt alignés selon l'axe Nord-Sud… sauf lorsque leur champ est à proximité d'une ligne à haute tension.

Burda H, Begall S, Cerveny J, Neef J, Nemec P. Extremely low-frequency electromagnetic fields disrupt magnetic alignment of ruminants. Proc Natl Acad Sci 2009;106:5708-5713.

Une fausse joie

Apparemment, le dégoût ressenti est le même aussi bien dans le cas d'un aliment désagréable, que d'images répugnantes (des cafards par exemple), que d'interdits sociaux (comme l'inceste), que de propositions non équitables. Afin de démontrer cette hypothèse, l'équipe de Chapman a montré que l'expression faciale produite pas une proposition non équitable est la même que celle produite par un aliment désagréable (voir une explication de cette étude et des vidéos l'illustrant :

http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/science_actualites/sitesactu/question_actu.php?langue=fr&id_article=11863).

Effectivement, le dégoût entraîne une expression faciale, une réaction comportementale (le retrait) et une réaction physiologique (nausées).
Le dégoût est une émotion or l'expression non verbale (en particulier faciale) des émotions est universelle quelque soit la culture. C'est Duchenne de Boulogne (1806 – 1875) qui a documenté ces expressions faciales des émotions (regardez quelques clichés :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Duchenne_de_Boulogne

ou encore sur

http://www.baillement.com/lettres/duchenne/duchenne.html).

Duchenne de Boulogne stimulait électriquement des muscles de la face grâce à un appareil assez comparable à un électrostimulateur. Il a ainsi décrit grâce à la photographie (qu'il a été le premier à utiliser en médecine) l'ensemble des muscles impliqués dans les expressions faciales des différentes émotions. Par exemple, la joie implique les zygomatiques bien connus mais aussi la portion externe de l'orbiculaire des paupières. Or, il n'est pas possible de contrôler volontairement cette portion de muscle : ainsi, vous ne pouvez pas faire complètement semblant d'être joyeux car vous ne pouvez que contrôler la contraction de vos zygomatiques ! Entraînez vous à différentier un sourire poli d'un sourire sincère.
Chapman HA, Kim DA, Susskind JM, Anderson AK. In bad taste: evidence for the oral origins of moral disgust. Science. 2009;323:1222-6.Rozin P, Haidt J, Fincher K. Psychology. From oral to moral. Science. 2009;323:1179-80. The Mechanism of Human Facial Expression. Guillaume Benjamin Amand Duchenne De Boulogne (Auteur), R.Andrew Cuthbertson (Sous la direction de), Cambridge University Press (2 novembre 2006).

Insecte géant

Dans un billet du 15/02/09 j'évoquais le plus gros insecte connu (Titanus giganteus)... mais il y a aussi le plus long insecte connu (Phobaeticus chani) qui est un phasme mesurant, pattes comprises, 56.7 cm (35.7 cm sans les pattes) tout récemment découvert en Indonésie.

http://species.wikimedia.org/wiki/Phobaeticus_chani

Ces insectes sont tellement fins qu'ils n'ont pas le même problème de diffusion de l'oxygène que notre Titanus.

Enfants sauvages

Les histoires d'enfants sauvages ou d'enfants loups sont très répandues, mais mythe ou réalité ?
Un fait est toutefois avéré, les louves peuvent présenter un phénomène de pseudogestation : Dans un meute, seul le couple dominant se reproduit mais toutes les louves ont une poussée de lactation au cas ou la femelle dominante viendrait à défaillir. Cette poussée de lactation s'accompagne parfois de comportements maternels de transfert y compris vers des objets inanimés et donc pourquoi pas vers un enfant abandonné. Si cette adoption est théoriquement possible, on manque cependant de cas avérés par des archives fiables. Toutefois, il y a quelques mois, une chienne a recueilli un bébé abandonné pour en prendre soin avec ses propres petits (http://news.bbc.co.uk/2/hi/americas/7577275.stm).

Les enfants sauvages, mythe et réalité (suivi de Mémoire et rapport sur Victor de l'Aveyron). Lucien Malson et Jean Itard. Collection 10/18
L'énigme des enfants-loups. Serge Aroles. Collection Sciences Humaines, Publibook.

Synchronisation biologique

Deux articles viennent d'être publiés sur la synchronisation des rythmes biologiques du système nerveux avec l'environnement. Un premier article montre que le système nerveux se synchronise sur la durée du jour. La branche du système nerveux impliqué dans la relaxation perd en influence en période de jours courts (l'hiver) alors que la branche impliquée dans le stress gagne en influence. Personnellement, avec l'arrivée du printemps et les jours qui s'allongent, j'ai tout de suite remarqué que j'étais beaucoup plus détendu. Un deuxième article démontre que l'activité du système nerveux de duettistes se synchronise lorsqu'ils jouent ensembles de leur même instrument. Cette fois aussi, je ne suis pas vraiment surpris que deux individus puissent vibrer ensemble. De plus, la synchronisation biologique d'individus est bien connue comme dans le cas des communautés religieuses féminines avec synchronisation des cycles menstruels. Et il suffit d'assister à un spectacle afin de constater qu'un public applaudi de façon parfaitement synchrone (surtout pour les rappels) : c'est un phénomène d'auto-organisation… nous en reparlerons.

Photo : le printemps

Lindenberger U, Li SC, Gruber W, Muller V. Brains swinging in concert: cortical phase synchronization while playing guitar. BMC Neurosci. 2009;10:22.

Weil ZM, Norman GJ, Devries AC, Berntson GG, Nelson RJ. Photoperiod alters autonomic regulation of the heart. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106:4525-30.

L'Homme au sommet de l'évolution ? Le règne animal donne de la voix

Le langage élaboré est considéré comme l'apanage de l'homme. D'autres animaux que l'homme sont capables de communiquer (soit par voie sonnore soit par d'autre voie comme les odeurs...). D'autres animaux que l'homme sont capables d'émettre des sons, comme les oiseaux, mais aussi comme certains poissons avec leur vessie natatoire. La vessie natatoire est le ballast des poissons, en la remplissant d'eau ils descendent en profondeur, en la remplissant d'air ils remontent. Certains poissons emettent des sons assez proche du pet en vidant l'air de leur vessie natatoire et ils utilisent ces sons comme moyen de communication (écoutez un ban de sardine, c'est un festival de pets). Le poisson crapaud communique de la sorte afin de proteger son nid ou attirer des partenaires sexuels.

Des scientifiques viennent de démontrer que le circuit de neurones qui permet cette "vocalisation" chez le poisson crapaud est le même que celui des oiseaux, ou celui des hommes. En d'autres termes, la vocalisation avec un larynx, un syrinx (pour les oiseaux) ou une vessie natatoire utilise le même circuit de neurones. Ce système, vieux de plusieurs million d'années, aurait donc eu largement le temps d'évoluer vers un langage élaboré si le besoin s'en été fait sentir chez d'autres espèces que chez l'homme.

Bass AH, Gilland EH, Baker R. Evolutionary origins for social vocalization in a vertebrate hindbrain-spinalcompartment.Science. 2008 Jul 18;321(5887):417-21.

Être humain : une question d'équilibre ?

Des traces de pas d'êtres humains vieilles de 1.5 millions d'années viennent d'être découvertes. Ces traces ont permis de décrire la démarche de nos ancêtres Homo erectus qui s'avère être très proche de la notre (Crompton RH, Pataky TC. anthropology: Stepping Out. Science 2009;323:1174-1175; Bennett MR, Harris JWK, Richmond BG, Braun DR, Mbua E, Kiura P, Olago D, Kibunjia M, Omuombo C, Behrensmeyer AK, Huddart D, Gonzalez S. Early Hominin Foot Morphology Based on 1.5-Million-Year-Old Footprints from Ileret, Kenya Science 2009;323:1197-1201).

Certains scientifiques en ont profité afin de mettre en avant une hypothèse quant à la spécificité de l'Homme : Notre station debout bipède compliquerait notre équilibre et rendrait nécessaire son contrôle permanent par notre cerveau qui de ce fait se serait développé grâce à cet exercice. Toutefois, en admirant avec quelle aissance le gibbon saute de branche en branche ou coure sur une branche sans se tenir par les mains, je me demande si une telle hypothèse est valide. De plus, le vol sollicite beaucoup plus l'équilibre que la marche terrestre : un oiseau (lui aussi bipède par ailleurs) se déplace sans support dans les turbulences atmosphériques et atterrit parfaitement sur le fil électrique devant ma fenêtre. D'ailleurs l'oreille interne (l'organe de l'équilibre) et la partie du cerveau qui gère l'information qu'elle produit sont très développés chez les oiseaux.

Le petit cerveau des grands hommes

La taille du cerveau humain fait l'objet d'âpres discussions scientifiques : l'homme est-il réellement un animal à gros cerveau ? L'intelligence est-elle en rapport avec la taille du cerveau ?

Quoi qu'il en soit, il vient d'être démontré que les grands ont des petits cerveaux. Enfin façon de parler ! Disons qu'en vérité, le poids du cerveau des personnes de grande taille est plus petit qu'attendu. Effectivement, les organismes vivant semblent être régis par des lois d'échelle. Ces lois suggèrent que la taille d'un organe doit être proportionnelle à la taille de l'individu... ce qui semble logique. Mais ce n'est finalement qu'en partie vrai pour le cerveau dont le poids augmente moins vite que la taille de l'individu (comme illustré sur la figure ci-dessous). Heymsfield SB, Chirachariyavej T, Rhyu IJ, Roongpisuthipong C, Heo M, Pietrobelli A. Differences between brain mass and body weight scaling to height: potential mechanism of reduced mass-specific resting energy expenditure of taller adults. J Appl Physiol. 2009;106:40-8.

L'Homme au sommet de l'évolution ?

Vous pensez toujours que l'Homme culmine au sommet de l'évolution ? Et vous pensez toujours que le mystère de la vie réside entierement dans les gènes ?
Francis Hallé dans son ouvrage "l'Eloge de la plante" (éditions Points Sciences) nous rappelle que le génome humain ne comporte que 26 000 gènes... et le génome du riz, 50 000 !

L'émotion politique

L'émotion est une réaction nécessaire à la survie : c'est elle qui éveillera la peur devant une menace. L'émotion peut se mesurer car la surprise entraîne des réactions physiologiques mesurables dont le but est la protection des organes précieux (nous clignons des paupières devant une menace surgissant brusquement) et la préparation à la fuite (nos mains deviennent moites à la frayeur de façon à les lubrifier pour s'échapper de branche en branche comme nos ancêtres mi-homme mi-singe devaient le faire).
La réaction émotionnelle à une menace est très variable d'un sujet à l'autre. Des scientifiques se sont interrogés sur la relation possible entre réaction émotionnelle et orientation politique (Oxley DR, Smith KB, Alford JR, Hibbing MV, Miller JL, Scalora M, Hatemi PK,Hibbing JR. Political attitudes vary with physiological traits. Science. 2008;321:1667-70). Ils ont simplement sélectionné des sujets avec une orientation politique forte (dans un sens ou dans l'autre) et ont mesuré d'une part l'intensité avec laquelle ces sujets clignaient des yeux en réponse à un bruit soudain et d'autre part l'intensité de la sudation des mains en réponse à des images révulsives (une grosse araignée sur un visage effrayé, une victime assommée et ensanglantée, une plaie ouverte remplie d'asticots). Les promoteurs d'une politique sociale montrent une forte réponse émotionnelle à de telles stimulations contrairement aux détracteurs d'une telle politique.

La photo montre comment on peut mesurer l'intensité de la sudation des mains : il suffit de mesurer la conductance de la main entre deux électrodes. Plus la conductance est forte, plus la sudation est importante.

Un bel exemple de science low cost

Exemple qui sera probablement nominé pour le prix annuel de la plus belle étude low-cost (Coates JM et al. Second-to-fourth digit ration predicts success among high-frequency financial traders. PNAS 2009;106:623-628).
L'hypothèse de cette étude est que les traders qui obtiennent le plus de profits sont ceux qui ont bénéficié de la plus forte imprégnation en testostérone durant leur vie prénatale. Cette imprégnation entraîne, entre autre, un annulaire plus long comparativement à l'index ! Les auteurs ont donc demandé à des traders d'une salle de marché une photocopie de leur main afin de déterminer le rapport index / annulaire. Ils ont recherché une corrélation entre ce rapport et le profit du trader… et ça marche… d'ailleurs dans la salle de marché où l'étude a été effectuée, il y avait seulement 3 femmes pour un effectif d'environ 300 traders !

Une photocopie de ma main droite soulignant le ratio index/annulaire

L'Homme au sommet de l'évolution ?

Vous pensez toujours que l'Homme culmine au sommet de l'évolution ?
Regardez comme le chimpanzé surpasse les humains dans une tâche de mémoire "photographique" :

Elagons l'arbre législatif

Un éditorial récemment publié par Nature demande "l'arrêt de la sur-réglementation de la Recherche à Risque Minimal" (S. Kin et al. Nature 2009;457:534-535) arguant qu'en ce qui concerne la recherche impliquant des volontaires (patients ou sujets sains) une réglementation maximale ne signifie pas protection maximale.
La réglementation de la recherche effectuée sur des volontaires a énormément (et logiquement) évoluée ces dernières années afin de protéger les personnes impliquées dans un protocole expérimental. Cette évolution est souhaitable pour les personnes s'exposant à une procédure comportant un risque (absorption d'un nouveau médicament par exemple). Mais l'est-elle pour les expérimentations qui n'impliquent que des procédures bien connues, sans risque et utilisées tous les jours sur les patients ?
Par exemple, pour enregistrer 5 min de l'électrocardiogramme d'un volontaire sain j'ai besoin de 3 électrodes (7 centimes d'euros pièce) et d'un an de procédures administratives dont le coût s'élève à environ 2000 euros ! Ces investissements en temps et en argent sont-ils eux même éthiques ?

La poule aux yeux dort

Les oiseaux sont soumis en vol aux turbulences atmosphériques. Ils possèdent donc un système capable de stabiliser leur tête et donc leur champ visuel malgrè leurs mouvements (c'est pour cela que les pigeons avancent et reculent la tête lorsqu'ils marchent). Ce phénomène est illustré de façon humoristique sur la vidéo suivante :

Insecte géant

De retour du Brésil, une voyageuse trouve en débouclant sa valise un "caffard géant" (http://www.24heures.ch/actu/suisse/coleoptere-geant-passager-clandestin-bagages-genevoise-2009-02-05) bientôt idéntifié comme étant un spécimen du plus gros insecte connu Titanus giganteus (http://fr.wikipedia.org/wiki/Titanus_giganteus). Le spécimen mesurait 14.5 cm. La taille des insectes est limitée par leur mécanisme de transport de l'oxygène : ce gaz est transporté au sein de l'organisme par un système de tubes creux (les trachées) en contact avec l'air ambiant par des orifices (les stigmates), contrairement à notre système cardiovasculaire qui prend le relais de notre système pulmonaire. Plus l'insecte est gros, plus le volume occupé par les trachées doit être important afin d'assurer une bonne oxygénation... jusqu'à une taille critique pour laquelle le volume des trachées occuperait trop de place par rapport aux autres organes. Théoriquement, cette taille critique est de 32 cm. Cependant, le plus gros insecte connu est notre Titanus giganteus mesurant maximun 17 cm. En fait, le point critique est l'articulation des pattes où les trachées ne peuvent pas avoir un diamètre important. En tenant compte de cette limite, on atteind une taille critique de 16 cm (Kaiser A et al. PNAS 2007;104:13198-13203).