Cerveau & Conscience n°2 mai/jun 2015
Cerveau & Conscience n°2 mai/jun 2015
  • Prix facial : 6,90 €

  • Parution : n°2 de mai/jun 2015

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Lafont Presse

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 84

  • Taille du fichier PDF : 25,4 Mo

  • Dans ce numéro : de plus en plus intelligent avec l'âge ?

  • Prix de vente (PDF) : 1 €

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6 ACTUALITÉS La découverte au Gabon de plus de 250 fossiles en excellent état de conservation apporte, pour la première fois, la preuve de l'existence d'organismes pluricellulaires il y a 2,1 milliards d'années. Une avancée capitale : jusqu'à présent, les premières formes de vie complexe (dotée de plusieurs cellules) remontaient à 600 millions d'années environ. De formes et de dimensions diverses, ces nouveaux fossiles supposent une origine de la vie organisée et complexe beaucoup plus précoce que celle admise jusqu'à aujourd'hui. Ils révisent ainsi nos connaissances actuelles sur l'apparition de la vie. Les premières traces de vie sont apparues il y a environ trois milliards et demi d'années : il s'agissait d'organismes procaryotes, c'est-à-dire privés de noyau. Autre événement majeur dans l'histoire de la vie, « l'explosion cambrienne », autour de 600 millions d'années, marque la prolifération du nombre d'espèces vivantes, accompagnée d'une hausse subite de la concentration en oxygène dans l'atmosphère. Mais que se passe-t-il entre 3,5 milliards et 600 millions d'années ? Sur cette période appelée le Protérozoïque, les scientifiques disposent de très peu d'informations. Or, c'est au cours de cette 6 - Science Cerveau magazine & conscience n°28 Actualités de la science BRÈVES Découverte d'une vie complexe datant de plus de deux milliards d'années ! Actualité époque cruciale que la vie se diversifie : aux procaryotes s'ajoutent les eucaryotes, organismes uni ou pluricellulaires dont l'organisation et le métabolisme sont plus complexes. De grande taille, ces êtres vivants s'opposent notamment aux procaryotes par la présence de cellules qui possèdent un noyau contenant l'ADN. En étudiant le paléoenvironnement d'un site fossilifère situé à Franceville au Gabon, Abderrazak El Albani et son équipe (CNRS/Université de Poitiers) ont mis au jour en 2008, de manière tout à fait inattendue, des restes fossiles parfaitement préservés dans des sédiments âgés de 2,1 milliards d'années. Plus de 250 fossiles ont été récoltés à ce jour, parmi lesquels une centaine a été étudiée en détail. Leur morphologie ne peut s'expliquer par des mécanismes purement chimiques ou physiques. D'une taille atteignant 10 à 12 centimètres, trop grands et trop complexes pour être des procaryotes ou des eucaryotes unicellulaires, ces spécimens présentent des formes diversifiées, établissant que différents types de vie co-existaient durant le début du Protérozoïque. Car il s'agit bel et bien de matière vivante fossilisée ! Pour le démontrer, les chercheurs se sont appuyés sur plusieurs techniques de pointe qui permettent de cerner la nature des échantillons et de reconstruire leur environnement. Grâce à une sonde ionique capable de mesurer le contenu des isotopes du soufre, la distribution relative de la matière organique a été précisément cartographiée. Cette matière est ce qu'il reste de l'organisme vivant, qui s'est transformé en pyrite (un minéral formé de disulfure de fer) au cours de la fossilisation. Les chercheurs ont ainsi pu distinguer le fossile du sédiment gabonais (constitué d'argiles). De plus, en utilisant un scanner tridimensionnel à haute résolution ultra-perfectionné (aussi appelé microtomographe X), ils ont pu reconstituer les échantillons dans leurs trois dimensions et surtout apprécier leur degré d'organisation interne dans les moindres détails, sans en compromettre l'intégrité. La méthode est en effet non invasive. La forme aboutie et régulière de ces fossiles indique un degré d'organisation pluricellulaire. Ces organismes vivaient en colonies : plus de 40 spécimens au demi-mètre carré ont parfois été recueillis. Ils constituent donc à ce jour les eucaryotes pluricellulaires les plus anciens jamais décrits. En étudiant les structures sédimentaires de ce site remarquable par sa richesse et sa qualité de conservation, les scientifiques ont révélé que ces organismes vivaient dans un environnement marin d'eau peu profonde (20 à 30 mètres), souvent calme mais périodiquement soumise à l'influence conjuguée des marées, des vagues et des tempêtes. Pour pourvoir se développer il y a 2,1 milliards d'années et se différencier à un niveau jamais atteint auparavant, les auteurs pensent que ces formes de vie ont sans doute bénéficié de l'augmentation significative mais temporaire de la concentration en oxygène dans l'atmosphère. Celle-ci s'est produite entre 2,45 et 2 milliards d'années. Puis, il y a 1,9 milliards d'années, le taux d'oxygène dans l'atmosphère a brusquement chuté. Jusqu'à présent, on supposait que la vie multicellulaire organisée était apparue il y a environ 0,6 milliard d'années et qu'avant, la Terre était majoritairement peuplée de microbes (virus, bactérie...). Cette nouvelle découverte déplace le curseur de l'origine de la vie multicellulaire de 1,5 milliard d'années et révèle que des cellules avaient commencé à coopérer entre elles pour former des unités plus complexes et plus grandes que les structures unicellulaires. Plusieurs pistes de travail sont désormais à creuser : comprendre l'histoire du bassin gabonais et pourquoi les conditions y étaient réunies pour permettre cette vie organisée et complexe, explorer ce site pour enrichir la collection de fossiles mais également comparer l'histoire de l'oxygénation de la Terre à la minéralisation des argiles figurent parmi les plus immédiates. Mais le plus urgent reste la protection de ce site exceptionnel.
18 ACTUALITÉS V.A. Solé/ESRF La peinture de Léonard de Vinci fascine par la subtilité des effets optiques qui donnent un effet artistique vaporeux qui estompe les contours, adoucit les transitions et fond les ombres comme une fumée. Baptisée « sfumato », cette technique picturale est non seulement le fruit du génie de l'artiste mais également le résultat des innovations techniques du début XVIe siècle. Si des observations minutieuses, des mesures optiques et des reconstitutions ont déjà décrit le sfumato, de nouvelles analyses tendent à confirmer le procédé notamment dans la façon dont sont rendus les dégradés. Pour la première fois, l'équipe de Philippe Walter du LC2RMF (CNRS/Ministère de la culture et de la communication), en collaboration avec l'ESRF (l'installation européenne de rayonnement synchrotron) de Grenoble et le musée du Louvre, apporte un nouvel éclairage sur le sfumato grâce à une étude chimique quantitative des couches de peinture. Sept tableaux attribués à Léonard de Vinci ont été analysés sans prélèvement, directement dans les salles du musée du Louvre (L'Annonciation, La Vierge aux BRÈVES Comment Léonard de Vinci est-il parvenu à peindre des visages aussi parfaits ? rochers, La Belle Ferronnière, Saint Anne, la Vierge et l'Enfant, La Joconde, Saint Jean-Baptiste, Bacchus). Les scientifiques se sont concentrés sur l'étude des visages car ils sont emblématiques du rendu pictural du sfumato. Ils ont utilisé la spectrométrie de fluorescence des rayons X* pour déterminer la composition et l'épaisseur de chaque couche de matière au niveau de neuf visages dont celui de Mona Lisa, peints par Léonard de Vinci sur 40 ans de carrière. Les chercheurs ont ainsi mis en évidence plusieurs recettes employées par l'artiste pour réaliser les ombres sur les visages. Ces recettes sont caractérisées à la fois par une technique (emploi de couches de glacis** ou d'une peinture très fine) et par la nature des pigments ou des additifs. Dans le cas des glacis, des couches fines de 1 à 2 micromètres ont été minutieusement appliquées pour atteindre une épaisseur totale ne dépassant pas 30 à 40 micromètres. L'ensemble des données obtenues lève un voile sur les recherches constantes de Léonard de Vinci dans le rendu du vivant de ses œuvres d'art. Philippe Walter, directeur de recherche au CNRS, directeur du LC2RMF et co-auteur de cette publication, a reçu le 10 mai dernier le prix franco-américain Franklin-Lavoisier 2010 pour ses avancées dans le domaine de l'étude, de la restauration et de la préservation d'oeuvres d'art anciennes grâce, notamment, à la mise en oeuvre de sciences et techniques analytiques de pointe. *La spectrométrie de fluorescence des rayons X est une méthode d'analyse chimique. Elle consiste à éclairer une zone du tableau avec des rayons X puis à recueillir d'autres rayons X (la fluorescence X) qui sont émis par la matière et qui sont eux, caractéristiques de la zone étudiée. **Un glacis est une fine couche translucide, principalement organique, contenant peu de pigment. La superposition de glacis permet de créer profondeur et volume. Photographie prise durant la série de mesures sur la Joconde : la spectrométrie de fluorescence des rayons X est réalisée directement devant les œuvres au musée du Louvre. Science magazine n°28 Cerveau & conscience - 7



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