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L’actualité scientifique de Jacques. Histoire d’eau en mai 2019

Ce mois, vous n’aurez que la crème de la crème, ou plutôt, la flotte dans ses plus étranges états. Je vibre à ces lectures, et vous ?
– Première observation de la glace X. Dans cet état qui n’existe qu’à pression invraisemblable, les ions hydrogène ne sont plus liés à l’atome d’oxygène. Ils circulent comme les électrons dans un métal. Il est possible que cette forme soit la forme dominante de l’eau dans l’univers.
– Le mystère se lève sur la fameuse eau vitrifiée du prix Nobel. Elle semblait mystérieuse. L’étude d’autres formes d’eau vitreuse suggère que « notre » eau vitrifiée n’est que de l’eau liquide bloquée par le froid en cours de la transformation en glace.

Courage, la culture n’a pas de no man’s land. Continuer la lecture de L’actualité scientifique de Jacques. Histoire d’eau en mai 2019

Les lectures scientifiques de Jacques en avril 2019

Et, oh la, la matière est passionnante.
Par exemple, on sait que la résolution d’un instrument d’optique dépend de son ouverture. Un bon truc consiste à combiner plusieurs instruments en un même télescope virtuel. Il suffit pour cela de connaître leurs positions respectives à une précision bien plus petite que la longueur d’onde… et d’être capable de gros calculs. Cela semble facile quand il s’agit d’ondes  centimétriques, quoique, pas si facile que ça si l’ouverture du télescope virtuel a le diamètre de la terre. Ainsi, ils ont vu le trou d’un trou noir. Très bien !

En lumière visible, il faut être bien plus précis. C’est à moins du dixième de micron qu’ils ont combiné les 4 grands télescopes du sommet d’une montagne chilienne. Ainsi, ils ont directement vu une planète extra-solaire et ils ont mesuré la vitesse du vent dans son atmosphère. Pas mal aussi !
À part cela, j’ai trouvé une (partielle) confirmation de la théorie développée dans mon livre Parcours selon laquelle ce que j’appelle l’attrait pour le transcendantal est étroitement liée à l’apparition des sociétés complexes.

J’ai pourtant un problème; je manque encore et toujours de temps.
Dans l’avenir, je risque d’être moins régulier et de me contenter de mettre, de temps en temps, le meilleur sur mon blog.
Précieux lecteurs, je vous tiendrai au courant. Continuer la lecture de Les lectures scientifiques de Jacques en avril 2019

Lectures scientifiques de Jacques en janvier et février 2019

Deux mois, c’est un peu long, il y a beaucoup, mais, cette fois, vous n’y trouverez pas l’ombre d’une faute d’orthographe, car ma voisine a eu la primeur du texte et elle ne laisse rien passer. Merci à elle.
Parmi les sujets émoustillants, je relève ces mois-ci.

p. 1. Coût du carbone. Quelle sera finalement la facture carbone pour chaque pays. Le plus grand perdant sera l’Inde. La Russie pourrait même en tirer profit. La Suisse pourrait ne pas s’en sortir trop mal, en tous cas en comparaison avec les autres pays. On le sait, les plus pauvres vont payer ce que les riches produisent.
p. 5. Nouvelle évaluation de la contribution de la fonte des calottes glaciaires à la montée des océans d’ici la fin de ce siècle. Pour l’une, c’est environ 25 cm, pour l’autre, c’est 95% de chance que ce soit moins de 39 cm. On a lu pire.
p. 5. L’Afrique est le seul continent où la natalité, quoiqu’en baisse, est encore hors contrôle. Par exemple, il y a eu dans les années 90 une remontée de natalité dans un groupe de pays subsahariens. Le présent article montre qu’elle s’explique par la disruption de l’enseignement aux filles durant la décade précédente.
p. 6. Pour la cryomicroscopie électronique, les constructeurs ont réussi à imposer des instruments particulièrement coûteux parce que fonctionnant sous très haute tension (300kV). Richard Henderson (mon collègue lauréat du PN) et ses collègues démontrent quantitativement  ce que j’ai toujours prétendu (sans preuve). Un cryomicroscope électronique à tension plus modeste (100kV) coûterait beaucoup moins cher et donnerait de meilleurs résultats.
p. 7. Chaos dans l’autorisation des animaux transgéniques. L’attrait de produire dans des pays moins développés, mais plus permissifs se précise.

J’aurais aimé rédiger une explication sur les matériaux topologiques, c’est passionnant, mais hélas, je n’y comprends rien. Gardez quand même le mot en mémoire. Nous y reviendrons sans doute.

08.10.2018 Nature Climate Change, 895 – 900.

ÉCONOMIE, ECHAUFFEMENT CLIMATIQUE, CO2, COÛT.

Le coût du carbone selon les pays. GPclim

L’article est difficile à comprendre à cause de la méthode utilisée, et difficile à digérer à cause des conséquences des résultats obtenus. Voyons cela.

On a beaucoup essayé de calculer ce que coûtera l’échauffement climatique à l’économie mondiale. On sait que, actuellement déjà, il nous coûte. Que deviendra ce coût selon les différents scénarios de changements climatiques et de transformations économiques que l’on peut imaginer ? Une mesure souvent utilisée consiste à déterminer le Social Cost of Carbon, SCC, c’est-à-dire combien le monde devra payer annuellement en plus – ou en moins – si on ajoute maintenant une tonne de CO2. Ceci est évidemment le chiffre qu’il faut connaître si on veut appliquer sérieusement une politique de taxe carbone. Le présent article vise à affiner la détermination du SCC en tenant compte des conditions particulières de chaque pays. Ainsi est obtenu le CSCC – Country-wide Social Cost of Carbon – de chaque pays dont la somme donne le GSCC, c’est-à-dire le SCC du monde entier.

Remarque concernant la méthode : Dans cet article, tout est une affaire de modélisation combinant les modèles d’évolution du climat et les modèles économiques. Les premiers, on les connaît un peu à travers les travaux du GIEC et on sait qu’ils font sens. Les seconds, on sait que les économistes les adorent, mais que valent-ils ? Pas grand-chose sans doute, surtout, ils dépendent de ce qu’on y met. Un des paramètres essentiels est le taux d’amortissement qui définit ce que vaudra dans l’avenir un bien ou un méfait dont on connaît le prix actuel. Si le taux est constant, il va falloir payer le coût annuel chaque année éternellement. Sans amortissement, le CSS serait donc infini. Or, en quelques milliers d’années, le CO2 relâché aujourd’hui sera minéralisé et n’aura plus de coût. Peut-être aussi que, avec le temps, on aura adapté notre agriculture et que le CO2 sera moins néfaste. Quoi qu’il en soit, un bon amortissement est nécessaire pour permettre la pensée économique et pour croire que l’avenir est maîtrisable. Mais ces belles considérations n’auront plus guère de sens si, à cause de l’inversion du Gulf Stream ou de n’importe quel effet non linéaire, l’évolution du SCC devient chaotique. Alors, dans le présent article, on en reste sagement à des valeurs bien standard de 5 à 2% par année (à 2%, le paramètre diminue de moitié en 34 ans, à 5% en 13 ans).

Résultats. Nous n’avions pas besoin de cet article pour savoir que le coût du changement climatique ne sera pas le même pour tous les pays. Il sera certainement cher pour le Bangladesh, la Somalie ou les îles du Pacifique. Par contre, on peut imaginer que le Canada ou la Sibérie pourraient même en tirer quelques avantages. Comme le présent article confirme notre évaluation subjective, il vaut peut-être la peine de prendre un moment pour aller voir les résultats de plus près. La figure ci-dessous résume ce que les auteurs ont choisi comme scénario le plus vraisemblable parmi les innombrables possibilités modélisées. L’abscisse donne la part du pays dans la production de CO2 mondial en 2013. La Chine avec 30% est la championne. En ordonnée est représentée la part que le pays considéré portera du coût social total des émissions de CO2. Que l’avenir soit sombre pour l’Arabie saoudite n’étonnera personne, ni non plus que la plus lourde facture aille à l’Inde. La partie gauche de la figure de gauche est reproduite agrandie à droite. Y apparaissent les quelques pays pour qui, dans ce scénario, la crise du climat serait une bonne affaire. Si j’ai bien compris, la Suisse en fait partie.

Aïe, que ces résultats vont être difficiles à gérer ! Le coût de la crise du climat sera porté par ceux qui ne peuvent pas payer et la majorité des pays riches pourraient même y gagner. Par exemple, comment convaincre la Russie de lourdement s’engager pour lutter contre la crise du climat alors qu’elle en sera bénéficiaire ? Et les Suisses alors ? Le monde aura besoin d’altruisme, beaucoup d’altruisme pour gérer la crise.

Heureusement, à long terme tout s’arrange, il n’y a plus de gagnants au jeu de l’échauffement climatique, tout le monde y perd.

Ricke, K., Drouet, L., Caldeira, K., & Tavoni, M. (2018). Country-level social cost of carbon. Nature Climate Change, 8(10), 895-900. doi:10.1038/s41558-018-0282-y

 

03.01.2019 Nature 565. 7737.

– 31 – 2, 73 – 77. CLIMAT, GES, MÉTHANE, SOUS-GLACIAIRE

Relâchement de méthane subglaciaire au Groenland. Com. sci de GPclim

En période de fonte de la calotte du Groenland, l’eau d’écoulement contient une grande quantité de méthane (CH4) démontrant ainsi que la couche de terrain sur laquelle repose la calotte est biologiquement active.

Contrairement au CO2 dont la croissance est régulière et bien comprise, l’augmentation de la concentration en méthane dans l’atmosphère l’est beaucoup moins ; elle présente des pics que l’on explique mal. Le phénomène décrit dans cet article pourrait l’éclairer.

La découverte d’une nouvelle source de GES n’est jamais une bonne nouvelle pour le climat. Espérons que le permafrost arctique nous épargnera des surprises semblables à celles décrites dans cet article.

Andrews, L. C. (2019). Methane beneath Greenland’s ice sheet is being released. Nature, 565(7737), 31-32. doi:10.1038/d41586-018-07762-7

 

10.01.2019 Nature 566. 7738. Pas d’inspiration

 

17.01.2019 Nature 566. 7739.

– 269. PHOTOVOLTAÏQUE, ENVIRONNEMENT, MONTAGNE SUISSE

Research highlight signale un article par Annelen Kahl de l’EPFL.

Proc- Natl Acad.Sci USA http://doi.org/czgk(2019)

Faire au mieux avec le soleil d’hiver. J.-P. Keller

Des panneaux solaires verticaux dans la neige en altitude produisent 50% de plus que ceux en plaine.

Si on est capable de faire des paravalanches dans des endroits presques inaccessibles, il serait facile et pas cher de les poser là où les vaches ne broutent plus, mais où l’accès reste simple. La pente sud du Tsaté, un exemple parmi 1000 autre. 

 

– 284 – 6. ASTRONOMIE, VOIE LACTÉE, GAÏA.

La Voie lactée revisitée.  Dewi.Freitag

Le satellite Gaïa de l’ESA (Europe) a été lancé en 2013 et, jusqu’en 2022, il devrait mesurer la position d’un milliard d’étoiles avec une précision 100 plus grande que jusqu’ici. En répétant régulièrement les observations, il détermine leur distance et leur mouvement. Ainsi, il accumule des données, beaucoup de données qu’il améliore d’année en année.

La deuxième série de données a été diffusée en avril 2018. Une cohorte d’astronomes s’en sont saisies et des centaines d’articles en ont résulté en quelques mois. L’image de notre Voie lactée en est profondément chamboulée. Le plus impressionnant résultat est que la danse des étoiles de notre nébuleuse spiralée n’est pas du tout homogène. Il y a quelque 10 milliards d’années, elle a rencontré une autre galaxie, plus petite. Maintenant, moyennant toutes sortes de complications et dans un grand cheni cosmique, les étoiles de la première tournent dans un sens et celle de la deuxième dans l’autre.

Mann, A. (2019). The once and future Milky Way. Nature, 565(7739), 284 – 286.

 

24.01.2019 Nature 566. 7740.

– 419 – 21. EBOLA, VACCIN, DIAGNOSTICJean-Claude

Où sont passés les diagnostics d’Ebola de la dernière fois ?

Les épidémies d’Ebola se succèdent en RDC. (Au dernières nouvelles, il y a 850 cas dont 500 fatals). Il semble qu’il y ait eu quelques progrès depuis la grande épidémie d’Afrique de l’Ouest en 2014-16 ; l’infrastructure médicale est meilleure et on sait mieux comment agir. La bonne méthode pour empêcher l’épidémie de s’étendre consiste à détecter, isoler et soigner les cas à l’origine et de rapidement tester tous les contacts qu’ils ont pu avoir avant que ceux-ci ne deviennent eux-mêmes contagieux.

Ce que dénonce cet article, c’est que tous les efforts qui avaient été faits à l’époque pour développer des moyens de diagnostics, des vaccins et des médicaments ont détestablement peu abouti. Beaucoup d’efforts se sont perdus par manque de coordination ou parce que, l’épidémie finissante, le nombre de patients s’est révélé trop faibles pour continuer les tests ; l’intérêt du public faiblissant l’engagement des firmes a également fondu. Il est vrai que l’on ne gagne pas d’argent avec les épidémies qui ne portent que sur quelques milliers de malades ; le cancer est mieux et, effectivement, c’est pour s’y concentrer que plusieurs firmes ont abandonné Ebola.

Pour ce qui concerne le diagnostic d’Ebola, l’article relève que 13 tests ont été validés par la FDA ou la WHO. De ceux-ci, 4 seulement ont été rendus disponibles. Ces 4 fonctionnent sur le principe du séquençage de l’ARN ou de l’ADN en utilisant les nouvelles plates-formes de séquençage, grandes comme un paquet de cigarettes branché sur un portable. Ces dernières années, des milliers de ces séquenceurs ont été distribués en Afrique tropicale… pas assez pourtant. Alors qu’elle pourrait travailler avec des extraits faits sur place et fournir le diagnostic en quelques heures, la réalité est généralement que le prélèvement sanguin congelé doit être péniblement envoyé à un centre et il faudra compter deux semaines avant d’avoir le résultat. La technologie existe, comme d’habitude, c’est la gouvernance qui pêche et les moyens financiers limités qui n’arrivent pas au bon moment au bon endroit.

 

-437 – 8, 454 – 9, 516 – 20. CRYO-ME, RÉCEPTEUR NEURONAL, GABA.

Structure d’un récepteur synaptique GABAAdans  5 différentes conformations ou associations. Henning

Jusqu’il y a deux ans, je relevais presque systématiquement dans mon blog les articles de cryo-ME qui me tombaient sous les yeux. Ce temps est fini, il y en a trop. Je ne pique plus que les cerises les plus élégamment posées sur le gâteau. Le présent article en est une toute belle.

Le récepteur GABA est le principal inhibiteur synaptique, essentiel pour le fonctionnement cérébral. Il est associé à de nombreuses maladies comme souvent l’épilepsie, et on dispose d’un grand nombre de drogues qui modifient son action, par exemple les benzodiazépines dont le commun Zolpidem est un substitut. Le récepteur est composé de 3 sous-unités associées en un anneau de 5. Il y a des variantes de chaque sous-unité et elles se retrouvent combinées sous d’innombrables formes, chacune avec ses spécificités. Il y a quelques mois, nous avions rapporté la résolution par cryo-ME d’un des récepteurs de la famille. Les conditions dans lesquelles la molécule avait été étudiée différaient toutefois significativement de l’état natif (les sous-unités étaient partiellement tronquées et la partie transmembranaire était stabilisée dans des détergents plutôt que dans les honnêtes lipides de la nature. Les différents états conformationnels associés aux fonctionnements ne restaient que superficiellement établis. Trois points remarquables sont a signaler :
i) Dans ces études, chacune des sous-unités est complète.
ii) Le complexe est intégré dans un nanodisque membranaire stabilisé par une armature protéïque à son pourtour. La partie transmembranaire est ainsi dans son milieu naturel.
iii) Sutbilité technique. La forme générale du complexe est cylindrique. Il est donc difficile d’orienter le cylindre selon son axe principal. Comment alors superposer l’information des différentes particules pour obtenir la haute résolution désirée ? Le joli truc consiste à attacher une « anse » à l’une des sous-unités du complexe (megabody, en vert sur la figure) permettant ainsi une orientation facile et précise. La méthode va être précieuse pour la cryo-ME en général.

Le premier article par Laverty et al. présente le récepteur GABAAlié à son affecteur GABA (acide -g- aminobutyrique). C’est la structure de base. Le deuxième article par Masiulis et al. présente le même récepteur associé à différents autres affecteurs d’importance fonctionnelle et thérapeutique. La cryo-ME donne ainsi du grain à moudre aux pharmacologues.

Ce n’est pas fini. Il y a des centaines de variants de ce complexe dans l’organisme. Comprendre leur spécificité va nécessiter de résoudre la large galerie des variations structurales existantes. Énorme travail qui sera sans doute accéléré en combinant la cryo-ME avec la modélisation moléculaire. Les fans de l’AI vont en faire leurs choux-gras.

 

Jansen, M. (2019). An in-depth structural view of a GABAA brain receptor. Nature, 565(7740), 436-438. doi:10.1038/d41586-018-07843-7

Laverty, D., Desai, R., Uchanski, T., Masiulis, S., Stec, W. J., Malinauskas, T., . . . Aricescu, A. R. (2019). Cryo-EM structure of the human alpha1beta3gamma2 GABAA receptor in a lipid bilayer. Nature, 565(7740), 516-520. doi:10.1038/s41586-018-0833-4

Masiulis, S., Desai, R., Uchanski, T., Serna Martin, I., Laverty, D., Karia, D., . . . Aricescu, A. R. (2019). GABAA receptor signalling mechanisms revealed by structural pharmacology. Nature, 565(7740), 454-459. doi:10.1038/s41586-018-0832-5

 

31.01.2019 Nature 566. 7741.

– 540 PUBLICATIONS, LIBRE ACCÈS, PLAN S. Gilles

Le plan S exigeant le libre accès aux publications scientifiques dès leur sortie de presse a été lancé en septembre 2018 par l’UE et adopté par les principaux organes de financement de la recherche publique européenne vient d’être aussi accepté par l’Académie africaine des Sciences. Après que la Chine s’y soit ralliée en décembre, ça commence à faire beaucoup de participants. La déferlante va-t-elle tout emporter ? Ce n’est pas gagné. Comme il se doit, la Suisse hésite.

 

-548 CONSERVATION, ÉTHIOPIEN, FORÊT, ÉGLISE.

Sauver les forêts d’églises éthiopiennes. A. Abbott. Timon, Lena

Notre climat se déglingue – on commence à le savoir – et la biodiversité se perd. Pour ça, on se rappelle que, quand j’étais jeune, lors de voyages en voiture, il fallait s’arrêter de temps en temps pour nettoyer les vitres des insectes écrasés. Ce n’est plus le  problème aujourd’hui, mais, à part cet exemple, réalise-t-on bien l’effet dramatique de l’emprise humaine sur la biodiversité ? Le présent article décrit ces remarquables oasis de forêt préservée autour de certaines églises d’Éthiopie et les efforts qui sont faits pour les préserver. Très bel article que j’envoie à ceux qui le demanderont. Ici, je n’en présente qu’une photo. On la regarde et on a compris combien l’homme et la nature ne sont pas en harmonie… mais pourraient l’être.

07.02.2019 Nature 566, 7742

-13. PUBLICATION, ÉDITION, LIBRE ACCÈS, PLAN S. Gilles

This week.Rien ne va plus avec Elsevier.

Il s’agit de l’accès à ce que publient les journaux scientifiques. Selon la vieille manière de faire, les grands éditeurs s’approprient les publications des scientifiques. C’est ridicule. Depuis quelque 20 ans, les organes de financement de la recherche demandent que la propriété des articles soit restituée à ceux qui les produisent et que leur contenu soit à disposition de tous dès la publication. C’est la guerre ; les grands éditeurs (Springer, Whiley, Elsevier) ne veulent pas lâcher leur poule aux œufs d’or, et ils sont puissants.  Nous avons parlé récemment du plan S (voir Nature, 6.09.18 p.17 et encore la semaine passée), initié par l’Europe et un consortium des principaux organes de financement de la recherche européenne, qui veut que toutes les recherches qu’ils financent soit en libre accès dès 2020. Pas de discussion !

La bataille est intense. Ayant rompu l’an passé, la négociation avec Elsevier, l’Allemagne, la Hongrie et la Suède n’ont plus accès aux journaux de cet éditeur (20’000+ revues). Les universités de Californie ont prolongé d’un mois pour une 2efois la négociation qui n’avance pas ; même situation de blocage en Norvège. Les éditeurs sont le dos au mur. Si le plan S tient, ils ne peuvent résister, mais la guerre n’est pas finie. À suivre.

 

-48-49, 58-64, 65-72. CHANGEMENT CLIMATIQUE, CALOTTE GLACIAIRE, NIVEAU DE LA MER. Com. sci. GPclim.

De combien l’instabilité des calottes glaciaires contribuera-t-elle à la montée des océans d’ici 2100 ?

Les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland reposent solidement sur un socle continental. Cette glace souvent très épaisse ne peut plus se porter elle-même quand elle arrive à la mer. Il en résulte les phénomènes de vêlage dont nous avons souvent parlé. Cette glace glissant du roc à la mer accroît d’autant le volume des océans contribuant ainsi à en faire monter le niveau. De combien ? Beaucoup de choses ont été écrites à ce propos ces dernières années, y compris certaines prévisions d’effets rapides et considérables (plusieurs mètres en quelques dizaines d’années). Les deux articles cités ici tentent de modéliser l’ensemble des données de manière plus complètes que précédemment. La conclusion est plutôt rassurante. Pour l’un, l’instabilité des calottes contribuera à la montée du niveau de la mer de 25cm à la fin du siècle. Pour l’autre, à la même date, il n’y a que 5% de chance que la montée dépasse 39cm. On craignait pire.

Il est quand même noté que la circulation globale des courants marins en est influencée. Le Gulf Stream a perdu 15% de sa vitesse.

La fin du siècle n’est pas bien loin pour ce qui est du niveau de la mer et de la circulation globale des courants marins et le temps ne s’arrêtera pas en 2100.

 

Seroussi, H. (2019). Fate and future climatic role of polar ice sheets. Nature, 566(7742), 48-49. doi:10.1038/d41586-019-00330-7

Edwards, T. L., Brandon, M. A., Durand, G., Edwards, N. R., Golledge, N. R., Holden, P. B., . . . Wernecke, A. (2019). Revisiting Antarctic ice loss due to marine ice-cliff instability. Nature, 566(7742), 58-64. doi:10.1038/s41586-019-0901-4

Golledge, N. R., Keller, E. D., Gomez, N., Naughten, K. A., Bernales, J., Trusel, L. D., & Edwards, T. L. (2019). Global environmental consequences of twenty-first-century ice-sheet melt. Nature, 566(7742), 65-72. doi:10.1038/s41586-019-0889-9

 

14.02.2019. Nature 566, 7743.

-156 Highlights; renvoi à un article du PNAS : https://doi.org/10.1073/pnas.1717288116

POPULATION, FÉCONDITÉ, ÉDUCATION.

L’arrêt de la diminution de la fertilité en Afrique Sub-Saharienne dans les années 90 est partiellement dû à la carence de l’éducation des filles dans les années 80.

Quel est le plus grand problème, l’échauffement climatique ou la surpopulation ? En ces termes, la discussion devient vite dogmatique. Le présent article apporte un utile éclaircissement.

L’Afrique Sub-Saharienne est la seule partie du monde où la natalité est restée élevée. Elle est la cause essentielle de l’augmentation globale de la population mondiale. La présente étude démographique australienne par Kebede et al. porte sur 650’000 femmes dans 18 pays africains. La figure en donne la synthèse.

 

En gros, la natalité baisse partout sauf toutefois dans un groupe de pays où elle est significativement remontée autour des années 1990 – 2000. L’étude montre que l’effet s’explique principalement par la crise de l’éducation des filles durant les années 80.

 

 

Online en Janvier 2019, Ultramicroscopy

CRYO-MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE, INSTRUMENT, PRIX, TENSION D’ACCÉLÉRATION Henning, les cryo-microscopistes.

La marche de la science est lourdement dirigée par les intérêts de l’économie. Exemple : Durant ces 20 dernières années, les constructeurs de microscopes électroniques pour la biologie (principalement la firme Philips, devenue FEI, maintenant Thermo Fisher Scientific) ont réussi à imposer les machines fonctionnant à 300kV alors que la norme était plutôt à 100kv précédemment. Les firmes aiment ça ; avec le voltage le prix augmente au moins proportionnellement. J’ai toujours prétendu que, malgré toute la propagande des industriels, le haut voltage est plutôt désavantageux pour la cryo-me. Je n’ai pas été écouté, mais il faut dire que je n’ai pas essayé de prouver quantitativement mes dires. Ainsi les firmes ont réussi un brillant coup commercial au coûteux détriment des utilisateurs … et des doctorants et postdocs qui n’ont pas pu être engagés en raison du coût exagéré des instruments.

Le présent article place enfin la question sur la base des évidences expérimentales. Il montre quantitativement que, pour l’observation de complexes moléculaires par cryo-me, on obtient plus d’information significative à 100kV qu’à 300.

Reste à l’industrie à construire l’instrument de 100kV haut de gamme qui coûterait peut-être 2 millions au lieu des 6 millions qu’il faut compter pour les meilleures machines actuelles.

Pourquoi a-t-il fallu si longtemps ? A-t-il fallu un PN (R. Henderson est co-lauréat) pour que la voie de la raison devienne dominante face aux pressions de l’industrie ?

Peet, M. J., Henderson, R., & Russo, C. J. (2019). The energy dependence of contrast and damage in electron cryomicroscopy of biological molecules. Ultramicroscopy. doi:10.1016/j.ultramic.2019.02.007

 

21.02.19. Nature 566, 7744

– 301 WEB, CENSURE, CHINE.

La censure sur le web en Chine.

WeChatscope est un site de l’Université de Hong Kong qui analyse la censure sur le WEB chinois. Pour ce faire, ils déterminent les domaines où les pages qui disparaissent sans raison apparente. Selon un rapport de la semaine passée, c’est l’affaire des deux bébés nés d’embryons génétiquement modifiés à l’Université de Shenzhen qui est le sujet le plus chaud du moment.

D’autres cas cités sont l’affaire d’un médecin qui critique la médecine chinoise traditionnelle et des allégations de harcèlement sexuel contre un prof. de l’Université de Beijing.

La Chine nous inquiète. C’est là qu’il y a le plus de caméras de surveillance dans l’espace public et c’est le pays qui est en passe de devenir champion de l’intelligence artificielle (AI).

 

-330 – 2, 378 – 82 SCIENCE, TECHNOLOGIE, PUBLICATIONS, PRODUCTIVITÉ     Gilles

Les grandes équipes développent et les petites inventent.

C’est bien connu, les indicateurs classiques en témoignent, les grandes équipes sont mieux citées que les petites. Les auteurs de ce présent article développent un autre indicateur qui mesure ce qu’ils appellent la « disruptivité ». Si, dans un article les références aux travaux précédents du même domaine sont abondantes, on dira que l’article n’est guère disruptif. Il l’est s’il n’y a pas grand-chose à citer des travaux précédents. Évidemment, il faut ensuite tester que l’indicateur fait à peu près sens ; apparemment, les auteurs y ont veillé.

La figure résume les résultats détaillés dans l’article. Elle parle pour elle-même.

Au passage, les auteurs remarquent que si l’on dit beaucoup de mal (avec de bonnes raisons) des indicateurs biométriques actuels, c’est d’abord parce que l’on n’a pas l’imagination d’inventer une panoplie plus riche ; la disruptivité pourrait en faire partie. C’est vrai, et personnellement, j’aimerais bien voir un indicateur d’ « interdisciplinarité ».

Wu, L., Wang, D., & Evans, J. A. (2019). Large teams develop and small teams disrupt science and technology. Nature, 566(7744), 378-382. doi:10.1038/s41586-019-0941-9

 

-373 – 377. MÉTÉOROLOGIE, PLUIE INTENSE, CORRÉLATION, CHANGEMENT CLIMATIQUE

La corrélation spatiale entre pluies intenses proches et lointaines obéit à des lois d’échelles différentes. Jean-Claude Keller

On revient à l’histoire du papillon de Lorenz qui, d’un battement d’ailes, fait que, deux semaines plus tard, il y aura ici une terrible tempête ou rien du tout. Bref, l’idée est que la météorologie obéit à des lois temporelles imprédictibles à long terme. On apprend petit à petit que ce n’est pas toujours le cas. Il existe des conditions qui déterminent l’évolution du temps à long terme, El Niño, par exemple.

Ici, on se pose la même question pour la corrélation spatiale. Ce que l’on observe ici peut-il nous dire quelque chose sur ce qui est en train de se passer ailleurs ? Bien sûr que oui, à courte distance ; s’il pleut chez moi, il y a de bonnes chances qu’il pleuve chez mon voisin. Mais qu’en est-il à grande distance ? Pour ce genre de question, on utilise la fonction de corrélation de paires PCF(d) qui nous indique combien la situation en A influence la situation en  B situé à la distance d de A.

Dans cet article, les auteurs considèrent les évènements de pluie intense que les données satellitaires permettent d’analyser sur l’ensemble du globe.

Le résultat est étonnant. Au delta de 100km et jusqu’à 2500, la fonction de corrélation obéit à une loi d’échelle remarquablement régulière. Et puis tout à coup, la loi est remplacée par une autre, tout aussi régulière, mais avec une relation inverse à la distance. Elle continue d’être valable jusqu’aux limites du possible (20’000 km).

Quand une loi d’échelle est régulière, cela signifie généralement qu’une même loi physique régit l’ensemble du domaine. Si elle change soudain, on peut être sûr qu’une autre loi régit le nouveau domaine. Des résultats présentés ici, on en déduit donc qu’il existe deux régimes très différents qui régissent l’organisation de l’atmosphère. On le savait déjà un peu, mais la clarté de la transition étonne.

Je me réjouis d’en apprendre plus sur les lois qui induisent cette corrélation à longue distance. C’est peut-être elle qui produit les cycles de vague de froid et de chaud qui ont marqué les hivers de l’hémisphère Nord ces dernières années.
Mann, M. E. (2019). The Weather amplifier. Scientific American, 320(3), 36 – 43.

Boers, N., Goswami, B., Rheinwalt, A., Bookhagen, B., Hoskins, B., & Kurths, J. (2019). Complex networks reveal global pattern of extreme-rainfall teleconnections. Nature, 566(7744), 373-377. doi:10.1038/s41586-018-0872-x

 

28.02.19. Nature 566, 7745

– 433-4 OGM, ANIMAUX, BUSINESS. Ceux qui sont sensible aux OGM.

Dur, dur de commercialiser des animaux génétiquement modifiés. Depuis 20 ans le fabricant du saumon transgénique, qui se développe trois fois plus vite et devient deux fois plus grand, se bat avec l’administration US. Finalement, son produit a été approuvé. Deux mois plus tard, le Congrès bloque tout en exigeant que la FDA (Federal drug administration) fixe les règles à suivre pour déclarer la nourriture génétiquement modifiée. Zut ! Il y a pourtant un nouvel espoir avec CRISPR/Cas9 parce que là, on ne fait pas de la « manipulation génétique », on « édite ». Mais, zut encore, la loi en préparation veut que l’édition soit considérée comme un médicament, ressort de la FDA. Alors, tous ces gens – ils sont nombreux et ils ont beaucoup de produits en attente ou en préparation – en ont marre d’être frustrés de leurs beaux projets, ils partent à l’étranger. Le Brésil fait moins d’histoire, comme aussi quelquefois l’Argentine, l’Australie et même le Canada. L’expérience encore limitée montre toutefois que la commercialisation locale dans une niche du commerce global se heurte à des difficultés insoupçonnées. Un aspect progresse toutefois : le chaos du système.

 

Editorial dans Le Temps de jeudi 4 mars : Gaudenz

Génétique: haro sur les ciseaux 

ÉDITORIAL. En appelant à un moratoire sur l’utilisation des outils d’édition du génome sur les gamètes et les embryons, les scientifiques américains et européens font preuve de sagesse et de pragmatisme, au moment où cette technologie semblait échapper à tout contrôle

L’OMS pourrait se retrouver en utile position.

 

447 – 9, 475 – 9, 485. MATÉRIAUX TOPOLOGIQUES, PHASES TOPOLOGIQUES

Les matériaux topologiques arrivent, mais il faut garder les pieds sur terre.

Deux gros articles pour essayer de cataloguer ce que pourraient être ces nouveaux matériaux, un troisième pour savoir comment les identifier et, pour commencer, une introduction mettant en garde contre l’imagination débridée dans laquelle certains se perdent.

Pour faire une structure, il faut attacher convenablement ses constituants, typiquement, ses atomes. Ce sont des histoires de liaisons et d’énergie. Prenons maintenant deux boucles caténées (enlacées) d’ADN. On ne peut pas les séparer pourtant pourtant, elles ne sont pas physiquement liées quelque part; c’est la topologie qui les tient. Depuis quelque temps, dans presque chaque no. de ce journal, un article vient ajouter de nouveaux éléments au domaine des structures topologiques à une, deux ou trois dimensions. On apprend ainsi qu’il existe des phases qui ne seraient pas séparées par leur distribution d’énergie, mais seulement par leurs propriétés topologiques. Inventer de nouveaux matériaux, qui seraient basés sur ce principe est un rêve que caressent de nombreux physiciens. Malheureusement, moi, je n’y comprends rien. C’est frustrant parce que j’en distingue assez pour me convaincre que l’on y trouvera de grandes choses. Par exemple, on pourrait comprendre comment notre mystérieuse eau vitreuse n’est pas simplement de l’eau normale immobilisée.

Note 1. Il semble que le domaine soit une spécialité chinoise.

Note 2. Qui, de mes jeunes amis physiciens, va m’expliquer ce que sont les matériaux topologiques ? Merci d’avance. ont apporté

 

Zenger, A. (2019). Beware plausible predictions of fantasy materials. Nature, 566(7745), 447 – 449.

Zhang, T., Jiang, Y., Song, Z., Huang, H., He, Y., Fang, Z., . . . Fang, C. (2019). Catalogue of topological electronic materials. Nature, 566(7745), 475-479. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814713. doi:10.1038/s41586-019-0944-6

Vergniory, M. G., Elcoro, L., Felser, C., Regnault, N., Bernevig, B. A., & Wang, Z. (2019). A complete catalogue of high-quality topological materials. Nature, 566(7745), 480-485. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814710. doi:10.1038/s41586-019-0954-4

Tang, F., Po, H. C., Vishwanath, A., & Wan, X. (2019). Comprehensive search for topological materials using symmetry indicators. Nature, 566(7745), 486-489. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30814709. doi:10.1038/s41586-019-0937-5

 

DENISOVAN, NEANDERTHAL, HYBRIDE. Jacques H.
Complément au rapport du  23.08.18, Nature 560, 771 annonçant la découverte d’une femme d’il y a 90’000 ans dont le père était Denisovan et la mère Néandertal. On le sait, il s’agit bien de deux espèces Homo séparées quoi que quelques petits % des gènes ont été échangés. L’idée de tomber sur un individu de la 1regénération de l’échange peut sembler invraisemblable. Eh bien non, Jacques Hausser m’a éclairé.
Imaginons que quelqu’un soit allé étudier les équidés du Valais au début du siècle passé. Il aurait trouvé quelques chevaux, quelques ânes et beaucoup de mulets, descendants stériles de 1re génération d’un âne et d’une jument.
Vient alors l’hypothèse pour le cas qui nous concerne : dans la caverne des monts Altaï, Néandertal et Denisovan vivaient ensemble en faisant des tas de petits hybrides, stériles. Pas tout à fait stériles toutefois; il est arrivé que certains de ces hybrides se soient quand même reproduits. La lignée a continué, avec succès puisque quelques % des gènes Denisovan sont entrés dans le bagage néanderthalien. Ces gènes-là devaient offrir un bel avantage à leur porteur pour que, malgré leur rareté, elles se soient finalement établies.

Lectures scientifiques de Jacques en décembre 2018

Pour moi, en ce début d’année,  le grand évènement et le grand cadeau, c’est Greta Thunberg personnifiant la vague climatique qui se développe explosivement – me semble-t-il – depuis cet été.
À la COP 24 elle a dit:
Vous ne parlez que de croissance économique verte parce que vous avez trop peur d’être impopulaire. Vous ne parlez que de continuer avec cette même mauvaise idée qui nous a mis dans ce merdier alors que la seule chose sensée serait de tirer le frein de secours. Vous n’êtes même pas assez mûrs pour dire les choses comme elles sont. Même ce fardeau, vous l’abandonnez, à nous, les enfants.
La montée des enfants, voici le grand évènement et le grand espoir. Elle fera du bruit.
Les textes que je vous soumets sont moins bouleversants, mais je vous conseille en particulier les points suivants.
06.12. p. 53. Il s’agit des réflexions que nous faisons avec Markus Noll sur le fait que la concentration de CO2 ainsi que l’augmentation de température suivent des courbes exponentielles. Ceci dit beaucoup de chose sur la nature du phénomène d’échauffement climatique. Deux articles de ce numéro illustrent ces réflexions.
13.12. p. 171. Publications en libre accès. Le plan S prend du poil de la bête.
13.12. p. 172. Brexit. Vu à travers l’affaire Galiléo, tout devient clair.
…etc.

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Les lectures de Nature de Jacques en novembre 2018

L’actualité scientifique de Jacques

en novembre 2018

Le temps calme n’est pas encore revenu. Le rapport est donc lacunaire, mais il est, et presque à l’heure.

Une raison de satisfaction: le Plan S pour le libre accès aux publications continue de faire fort.
Diverses raisons d’inconfort: l’IA (intelligence artificielle) en offre chaque mois sa dose. Par exemple quand il faudra juger le mort dont l’avatar a fait tuer l’ennemi du défunt. Les conditions se préparent.   Continuer la lecture de Les lectures de Nature de Jacques en novembre 2018

L’activité scientifique de Jacques en septembre et octobre 2018

La livraison est en retard, un peu légère et plutôt aride. J’espère que cela va s’améliorer ces prochains mois.

Je vous recommande tout de même:
– 6.sept. Les progrès vers le libre accès des publications.
– 27 sept. Petite entourloupette au chat de Schrödinger qui est vivant et mort tant qu’on ne le sait pas, mais qui nous met en boite quand un observateur conscient l’accompagne. Rigolo!
– 25 oct. Pour ceux qui veulent se donner de la peine, ne manquez pas le gros article sur comment rendre durable notre agriculture – à votre disposition sur demande.
– Hélas, j’abandonne de rapporter deux beaux articles concernant l’organisation sociale des fourmis. L’un provient de « mon » département, le DEE. Il montre comment le réseau social de la fourmilière s’adapte à la présence d’un pathogène pour minimiser le risque d’épidémie. Joli! L’autre page 574 de ce même cahier (25 octobre) fait mieux comprendre la séparation en castes – soldats ou ouvrières – alors que les individus sont génétiquement identiques. Dommage, il y de la bonne matière à penser dans ces deux articles. Continuer la lecture de L’activité scientifique de Jacques en septembre et octobre 2018

L’actualité scientifique de Jacques en août 2018

 

 

02.08.18. Nature 560, 7716

23 – 25. ENVIRONNEMENT, TRAFIC.

Faire payer les routes en temps réel pour faciliter le trafic.Cramton et al.

Idée facile pour résoudre le problème du trafic. Remplacer – rapidement svp – les voitures individuelles par une vaste flotte de véhicules autoconduits que l’on appelle à la minute par iPhone, n’importe où et n’importe quand. Chaque route étant ainsi potentiellement capable de transporter trois fois plus de personnes et toutes les places de parc étant libérées, l’espace redevient un bien public destiné à l’avantage de tous. Super!

Le présent article propose une autre solution. Votre voiture, comme toutes les autres, est suivie en temps réel par un système d’enregistrement exhaustif. Quelques chouettes computers et un subtil programme d’IA fixent le prix au km selon le lieu et le moment dans le but d’optimiser la fluidité du trafic. Une large plage de prix ainsi qu’une facturation continue donnera à chaque automobiliste la chance d’adapter souplement ses habitudes de vie et le génie de l’IA saura fluidifier n’importe quel trafic. Comme avec Voie 7, les fauchés voyageront la nuit. On s’y habitue.

Reste la question : de ces deux solutions, laquelle sera la bonne – ou plutôt, celle qui, dans 20 ans, sera utilisée.

Cramton, P., Geddes, R. R., & Ockenfels, A. (2018). Set road charges in real time to ease traffic. Nature, 560(7716), 23-25. doi:10.1038/d41586-018-05836-0

 

09.08.18. Nature 560, 7717

Peu d’inspiration pour le moment, mais j’en profite pour présenter un autre article, pas tout à fait du jour, mais énormément important.

 

Nature climate change 6, avril 2016, 360 – 368.

CLIMAT, NIVEAU DE LA MER, EFFETS MULTIMILLÉNAIRES.Conséquence de la politique du 21esiècle sur le climat et le niveau de la mer des 10 millénaires à venir. P.U. Clark, … T.F.Stocker, … G.-K. Plattner.

Quand on pense à l’échauffement climatique, on pense à nous, nos enfants, nos petits enfants même, mais comment penser beaucoup plus loin ? Paris s’est penché sur ce qu’il adviendra à la fin du siècle, mais rares sont ceux qui mettent l’échauffement climatique dans sa juste échelle temporelle. C’est le sujet de ce papier. C’est impressionnant !

La figure 1 (ci-dessous) dit presque tout. D’abord, elle montre comment les évènements actuels sont extraordinaires et brutaux. Considérons 1b. Il y a 20’000 ans, nous étions au plus fort de la dernière époque glaciaire. La température était de 4° inférieure à la température actuelle. La concentration en CO2 était de 190 ppm. 10’000 ans plus tard, la concentration en CO2 était montée à environ 270 ppm, les glaces avaient fondu, le climat était devenu tempéré. Il est à peu près resté stable jusqu’au siècle passé. L’humanité a bien profité de ce temps, qu’on appelle l’holocène, qui lui a permis de devenir sédentaire, agricole et industrielle. L’époque ne fut pas tout à fait stable quand même ; il y a eu des moments où la température a varié de jusqu’à ±0.85°. La petite époque glaciaire du 12eau 17esiècle dont les peintures de Breughel illustrent la rigueur n’était due qu’au tiers de cela.  Notons que 0.85° correspond à l’élévation anthropogénique du dernier siècle – à la différence près que la variation actuelle est 10 fois plus rapide.

Qu’on le veuille ou non, le temps de combustion de gaz à effet de serre dans lequel nous nous vautrons ne durera pas. On peut jouer aux fous du CO2 encore quelques décades, mais la saillie s’arrêtera vite, soit parce que nous aurons décarboné notre civilisation par la sage politique décidée à Paris (zéro C avant 2050), soit parce que la décarbonation se fera par disparition des perturbateurs – notre civilisation ne tiendra pas 4° ou plus! Les anglophones appellent « draw down » le moment ou la concentration en CO2 recommence à diminuer. Quatre scénarios sont envisagés, le plus aimable correspond à l’objectif des 1.5° demandé par la COP21. Le plus dur est à 4 fois cette dose. L’effet estimé serait alors de 4,5°. Il est facile d’imaginer bien pire.

Si la montée de la concentration de CO2 et de la température sont très rapides, la redescente après draw down sera beaucoup plus lente. Il faut la compter en dizaines (pluriel) de milliers d’années.

Take home message : sur les graphes b et c de la figure, il n’y a que quelques années entre le cercle bleu foncé du présent et le carré rouge dénotant le moment où nous commencerons à freiner sérieusement notre folie. Eh oui, nous vivons actuellement un moment critique, quelques années de plus ou de moins déciderons de l’ampleur de la catastrophe que l’humanité devra surmonter durant les prochaines dizaines de milliers d’années !

Le problème est philosophique: que nous importent nos lointains descendants ? À mon sens, ce n’est que notre étroitesse d’esprit et notre égoïsme qui peuvent motiver notre indifférence.

Clark, P. U., Shakun, J. D., Marcott, S. A… T.F. Stocker, . . . Plattner, G.-K. (2016). Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change. Nature Climate Change, 6(4), 360-369. doi:10.1038/nclimate2923

Dans le même contexte et pour appuyer sur la pédale, je reprends le graphique d’un article de juin 2017 qui quantifie l’urgence de la décarbonation. Pour tenir les promesses de la COP21 à Paris, il nous reste un budget carbone de 600-Gt (800-Gt si on vise plus mollement les 2°, jugés limite du supportable). La route vers la décarbonation est courte, et chaque année de tergiversation rend la marche plus ardue.  

 

 

Figueres, C., Schellnhuber, H. J., Whiteman, G., Rockstrom, J., Hobley, A., & Rahmstorf, S. (2017). Three years to safeguard our climate. Nature, 546(7660), 593-595. doi:10.1038/546593a

 

On le sait depuis longtemps, la situation est dramatique, mais rares sont ceux qui nous le disent droit dans les yeux et sans détour. Je ne connais rien de mieux que la déclaration récente par Aurélien Barrau, initiateur avec Juliette Binoche de l’appel des 200 dans le Monde (septembre 2018).

Il faut écouter Aurélien Barrau, il est formidable !

https://peertube.mastodon.host/videos/watch/4fa4def3-bddf-46c7-9553-8abd2923895c

 

16.08.18. Nature 560, 7718

281 Editorial. VARIOLE, VACCIN, GUERRE BIOLOGIQUE.

Le spectre de la variole n’a pas disparu.

La variole a été déclarée éradiquée en 1980 par l’OMS. Magnifique victoire ! Le présent article nous apprend que la FDA (l’administration qui règle, entre autres, les produits médicaux aux USA) vient d’approuver le premier médicament contre la variole, le técovirimat. Un deuxième va probablement bientôt suivre. Alors, de quoi s’agit-il ? Est-elle éradiquée ou bien pas ?

Oui et non. Le dernier cas remonte à 1978. L’éradication semblait acquise, seuls quelques labos gardaient encore le virus sous haute sécurité. Pas si haute que ça, une voisine du labo anglais fut infectée et en mourut. C’était un défaut de ventilation. Les Anglais détruisirent alors leurs derniers stocks. Officiellement, il ne reste qu’en deux endroits aurorisés à garder le virus ; le centre VECTOR, en Russie près de Novossibirsk et aux USA, au CDC (Center for Disease Control) à Atlanta. Faut-il détruire ces derniers stocks ? C’est un débat qui n’en finit pas à l’OMS. Feu notre collègue et ami Rico Wittek a présidé une commission à ce sujet. Il nous en disait des choses intéressantes.

Que craint-on donc ? Pas tellement les fuites de chez VECTOR ou CDC ; là , les virus sont bien gardés – vraiment ? Le problème est ailleurs, oublié dans un quelconque congélateur de laboratoire, conservé dans un cadavre gelé quelque part au Grand Nord ou pire, volontairement mis de côté dans un but probablement détestable. Et puis, maintenant, il existe la biologie synthétique. La séquence de virus est connue. Le virus peut être reconstruit artificiellement à partir du texte de son génome, ATCTTG….

On comprend que les Américains s’intéressent à un bon médicament. Au cas où…

Approche complémentaire : malgré toutes leurs faiblesses, les traités d’interdiction des armes de destruction massive se sont montrés jusqu’ici remarquablement utiles. Le traité de 1972 sur les armes biologiques est celui qui est signé par le plus grand nombre d’États (180). Des spécialistes veillent sur lui à l’ONU à Genève. On les compte sur les doigts d’une main. Ils sont 500 à La Haye pour le traité sur les armes chimiques. Cherchez l’erreur.

The spectre of smallpox lingers. (2018). Nature, 560(7718), 281. doi:10.1038/d41586-018-05936-x

 

23.08.18. Nature 560, 7719

417 – 8. ANTHROPOLOGIE, HOMO, GÉNÉTIQUE.

Premier hybride Homo.Provenant de la caverne Denisovan dans l’Altaï russe riche de restes Néandertaliens un petit os de phalange fut envoyé à Svante Pääbo à Leipzig. Il en fut extrait un ADN d’une rare qualité et c’est ainsi qu’une nouvelle branche Homo, les Denisovan, fut découverte et connue en grands détails grâce à son génome. C’était en 2008. Depuis, on a appris que les Denisovans peuplaient l’est du continent asiatique alors que les Néandertaliens étaient plutôt à l’ouest alors que les Sapiens étaient partout. Tous se sont un peu croisés. La conséquence en est que chacun porte quelques gènes de chacun. Nous, les Sapiens du Nord aussi. C’est une ancienne histoire, mais il a bien fallu qu’elle commence une fois.

Le  présent article rapporte la découverte d’une femme d’il y a 90’000 ans dont le père était Denisovan et la mère Neandertal. C’est assez extraordinaire. On l’a baptisé Denny. Pääbo se retient de parler d’hybride, car, justement, les deux lignées Homo ne semblent pas des espèces strictement distinctes. Mais alors, pourquoi sont-elles restées séparées pendant des dizaines de milliers d’années ? Peut-être est-ce parce que la densité de population était faible, ou que les territoires des uns étaient séparés des autres sauf en quelques points comme l’Altaï. Peut-être aussi Denny était-elle peu ou pas fertile.

L’ordre généalogique des lignées Homo récentes se précise comme le montre la figure ci-dessous.

 

Slon, V., Mafessoni, F., Vernot, B., de Filippo, C., Grote, S., Viola, B., … Paabo, S. (2018). The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father. Nature, 561(7721), 113-116.
Doi:10.1038/s41586-018-0455-x

 

 

409 (Edito), 423 -5. BIODIVERSITÉ, IPCC, IPBES (Imtergouvernemental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services).

Bataille sur la biodiversité (E. Masood)

L’IPCC (Intergouvernemental Panel on Climate Change), 830 auteurs et éditeurs, 3500 experts consultés) a remarquablement fait son travail en mettant d’accord 180 pays sur les conclusions des experts dont les grandes lignes avaient été reconnues il y a plus de 30 ans : l’échauffement climatique actuel est réel, il est principalement anthropogénique. Les détails des conclusions sont la base scientifique des accords de Paris à la COP 21 en 2015. Bravo ! On a reproché à l’IPCC de ne pas avoir suffisamment intégré les compétences des sciences humaines avec pour conséquence le fait que ses conclusions n’ont pas pénétré l’opinion publique aussi bien qu’elles le devraient. Critique justifiée ? On peut en discuter.

L’IPBES est en principe similaire sauf que son but est de faire face à la crise de la biodiversité et de l’extinction des espèces plutôt qu’à l’échauffement climatique. Actuellement les travaux de l’IPBES devraient approcher un rapport final, mais de graves dissensions internes mettent en péril toute l’oeuvre. Le problème a bien à faire avec l’élargissement des scientifiques empiriques – principalement ceux des pays développés – aux collègues diversifiés des humanités et sciences sociales ainsi qu’aux acteurs locaux (paysans, citoyens scientifiques, peuples indigènes) moins moulés dans le cadre de la recherche traditionnelle. Les premiers se focalisent sur la notion de « service de la biosphère » auquel ils essayent de donner une valeur quantitative (par exemple : quel serait le coût de la mort des abeilles?) L’avantage est clair. On a des chiffres, la politique est « objectivement » orientable. Le problème est tout aussi évident : comment comparer le service à la biosphère du Panda géant avec celui du tigre du Bengale ?

Il y a une autre pierre d’achoppement. Alors que le CO2 et parfaitement distribué à chacun, partout dans le monde, les Indiens et les Chinois voient fort différemment le problème du panda ou celui du tigre – chacun le sien. Apparemment le petit égoïsme cache la globalité du problème.

On en est là et les deux – trois, quatre ou cinq – clans se combattent. C’est tragique. L’éditorial du  journal ainsi que articles mentionné appellent les membres de l’IPBS à la sagesse. On en a besoin.

Quand je parle autour de moi de l’environnement, je rencontre autant de personnes qui s’agitent sur la perte des espèces que sur l’échauffement climatique. Il serait dommage de devoir faire face au premier sans un guide cohérent pour conduire la prise de conscience et la politique. Pour le second, la route est bien tracée.

Masood, E. (2018). The battle for the soul of biodiversity. Nature, 560(7719), 423-425. doi:10.1038/d41586-018-05984-3

 

30.08.18. Nature 560, 7720

  1. MALARIA, ÉRADICATION, DYNAMIQUE DES POPULATIONS.

Finir l’éradication de la malaria en Asie du Sud-est.

On se souvient du rapport du 26 juillet (p. 458) concernant la lutte contre la montre pour éradiquer les derniers cas de malaria dans le Sud-est asiatique alors que la maladie reste abondante en Afrique. Il était dit que la concentration de l’effort Asie est nécessaire parce que c’est là que se développent les souches résistantes aux médicaments.  La présente note explique en partie pourquoi en Asie et pas en Afrique.

En Afrique, la haute prévalence de la maladie fait que les individus subissent généralement de multiples infections. Les parasites (Plasmodium falciparum) résistants sont moins fit* que les parasites sauvages (sensibles). Les mutants ne survivent pas à la compétition dans le sang de la personne infectée. Au Sud-est asiatique, puisqu’il y a si peu de malades, les infections multiples n’existent presque pas. Les mutants résistants peuvent se développer même si leur fitness est moindre.

*Petite remarque de biologie évolutive. Les individus de type sauvage sont ceux qui, jusqu’ici, ont le mieux réussi dans la vie. Une mutation quelconque a toutes les chances de les rendre moins apte, jusqu’à ce que, dans l’exemple particulier, le mutant peu apte dans le sang d’un individu humain soit confronté à la toxicité du médicament. C’est à ce moment qu’apparait l’avantage de sa résistance.   

PLoS. Biol. 16, e2005712(2018)

 

561, 601 – 606, 607 – 612. RNA-POLYMERASE, TRANSCRIPTION, RÉGULATION, BIOLOGIE MOLÉCULAIRE, GÉNÉTIQUE.

Analyse moléculaire d’un réglage de la transcription.

De l’information génétique sur l’ADN jusqu’à l’expression phénotypique, les réglages et les contrôles sont nombreux et subtils. Ce que sont ces réglages est un grand domaine de la biologie moléculaire. Le contrôle de la transcription (synthèse de l’ARN messager à partir de l’ADN par l’enzyme ARN-polymerase II, Pol II), en est une étape importante.  Une fois Pol II assise en bonne place sur l’ADN – ce qui, évidemment, implique toute sorte de contrôles – l’enzyme met en route la synthèse, mais, il ne va pas loin. Typiquement, il s’arrête après 60 nucléotides (lettres A, T, G ou C de l’ADN). Un groupe de Göttingen présente ici deux beaux articles de cryo-me à 3.1 Å de résolution. Il y est montré comment la Pol II est bloquée peu après le début de la synthèse parce que le canal de sortie de l’ARN est bouché et comment le canal est libéré par le déplacement d’un groupe phosphore sous l’action  combinée de plusieurs autres protéines.

Belle illustration du fonctionnement d’un système moléculaire complexe et des possibilités de la cryo-me.

Adelman, K., & Henriques, T. (2018). Transcriptional speed bumps revealed in high resolution. Nature, 560(7720), 560-561. doi:10.1038/d41586-018-05971-8

Vos, S. M., Farnung, L., Urlaub, H., & Cramer, P. (2018). Structure of paused transcription complex Pol II-DSIF-NELF. Nature, 560(7720), 601-606. doi:10.1038/s41586-018-0442-2-

Vos, S. M., Farnung, L., Boehning, M., Wigge, C., Linden, A., Urlaub, H., & Cramer, P. (2018). Structure of activated transcription complex Pol II-DSIF-PAF-SPT6. Nature, 560(7720), 607-612. doi:10.1038/s41586-018-0440-4

 

 

628 -3. CLIMAT, CO2, H2O.

La croissance du CO2 atmosphérique dépend de l’eau souterraine.

La figure montre comment évolue la concentration du CO2 dans l’atmosphère. Elle croît ; c’est notre problème. Mais quels sont les petits gli-gli annuels ? Ils sont dus au fait que la végétation absorbe le CO2 selon son cycle annuel et qu’il y a plus de végétation dans l’hémisphère Nord que Sud. De ce différentiel, on déduit que l’écosystème terrestre absorbe et relâche, bon an mal an, 30% de l’émission du CO2 anthropogène.

Ainsi, le premier facteur de l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère est le déversement anthropogène. La séquestration par la végétation est le second facteur déterminant.

Le présent article montre que la séquestration par la végétation dépend elle-même prioritairement de la quantité d’eau souterraine. On le voit sur la figure qui met en relation la variation annuelle de la réserve d’eau profonde dans le sol TWS avec CGR, la variation de l’augmentation annuelle du CO2. On constate que les deux paramètres corrèlent remarquablement. En d’autres termes : beaucoup d’eau dans le sol ó(beaucoup de végétation ?)ófaible augmentation du CO2.

Je suis un peu surpris que la séquestration du CO2 par la végétation dépende davantage de l’eau profonde que de l’humidité de surface. Ai-je bien compris ?

Les météorologues mesurent fort correctement la pluie et l’humidité de surface.

La masse de l’eau profonde est mesurée par le système GRACE. Ce sont deux satellites qui orbitent conjointement à 220 km l’un de l’autre en mesurant constamment la distance qui les sépare. Celle-ci dépend des irrégularités locales de la gravité terrestre qui peut être ainsi déterminée. GRACE fait ainsi une carte de la quantité d’eau souterraine à quelques centaines de km de résolution et il détermine sa variation au cours du temps. Costaud !

Humphrey, V., Zscheischler, J., Ciais, P., Gudmundsson, L., Sitch, S., & Seneviratne, S. I. (2018). Sensitivity of atmospheric CO2 growth rate to observed changes in terrestrial water storage. Nature, 560(7720), 628-631. doi:10.1038/s41586-018-0424-4

 

639 – 643. COUVERTURE VÉGÉTALE, AGRICULTURE, ÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE.

La Terre a verdi de 1982 à 2016.  Un résultat qui surprend plaisamment.

On a tendance à croire que la couverture végétale tend à diminuer. Ce ne fut pas le cas durant ces 34 dernières années. Globalement la couverture végétale a crû de 7%. Elle a en effet diminué bien dans les régions tropicales, mais elle a augmenté davantage dans les autres régions. Les régions sans couverture végétale ont diminué de 3%, essentiellement par extension de l’agriculture. Pour 60% le changement est dû aux activités humaines, le reste est conséquence de l’échauffement climatique.

Song, X. P., Hans en, M. C., Stehman, S. V., Potapov, P. V., Tyukavina, A., Vermote, E. F., & Townshend, J. R. (2018). Global land change from 1982 to 2016. Nature, 560(7720), 639-643. doi:10.1038/s41586-018-0411-9

Égalité, discussion avec Wolfgang

Il faut promouvoir la justice pour tous (justice distributive, Gerechtigkeit)  et non l’égalité des résultats.
Par exemple pour les professeures, oui à la même chance en créant les conditions adéquates (crèches, partage des tâches dans le couple, etc.) mais laisser à chacun le développement selon sa meilleure convenance. La question n’est pas de savoir s’il faut 50% de professeures plutôt que 20% mais de savoir si femmes et hommes on des chances égales de s’épanouir dans la profession.
Évidemment, le risque de faire de cette maxime un oreiller de paresse est bien réel et il s’agit de ne pas s’y laisser prendre.