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Articles marquants dans le Science du 19 octobre 2012

La datation au radiocarbone améliorée par des relevés exceptionnels dans un lac japonais. Une nouvelle série de mesures au radiocarbone effectuée dans le lac de Suigetsu au Japon devrait rendre la datation au radiocarbone plus précise, notamment pour les objets anciens. Ce travail pourra servir à améliorer de plusieurs centaines d'années les estimations de l'âge de matériaux organiques. Les archéologues, par exemple, pourront être en mesure de mieux déterminer quand l'homme de Néandertal a disparu et l'homme moderne fait son apparition en Europe. Et les climatologues pourront mieux comprendre les chaînes d'évènements qui ont conduit à l'avancée et au retrait des glaces au cours de la dernière période glaciaire. Dans le lac Suigetsu, une couche d'une algue minuscule et relativement peu colorée appelée diatomée se dépose au fond chaque année, suivie par celle de sédiments plus foncés. Le fond du lac est très calme et anoxique, de sorte que ces couches sont restées intactes pendant des dizaines de milliers d'années. Une série de forages réalisés à travers ces couches apporte maintenant un relevé très finement préservé des 52 800 ans passés.
Le radiocarbone, ou carbone 14, est un isotope radioactif naturel du carbone qui se désintègre à un taux constant. Les chercheurs peuvent ainsi calculer l'âge d'un objet en se fondant sur la quantité de radiocarbone qu'il contient comparé à celle de son parent stable, le carbone 12. Plusieurs facteurs viennent toutefois compliquer ce calcul car la quantité de radiocarbone dans le milieu peut varier suivant l'année ou la région. L'ajustement de ces fluctuations naturelles en radiocarbone demande des relevés sur le long terme d'âges connus associés aux données du radiocarbone. Les relevés parmi les plus long et les plus importants viennent ainsi de sédiments marins ou situés dans des grottes. Ils doivent néanmoins être corrigés en faisant diverses hypothèses sur la manière dont varie le taux de radiocarbone dans les eaux marines et du sol.
L'enregistrement des sédiments terrestres présenté par Christopher Bronk Ramsey et ses collègues ne demande pas de telles corrections. Le radiocarbone des fossiles de feuilles préservé dans les sédiments vient directement de l'atmosphère et n'est pas sujet aux mêmes processus qui affectent le radiocarbone des sédiments marins ou terrestres. Le seul autre enregistrement direct du carbone atmosphérique vient des cernes d'arbres et remonte à 12 593 ans. Le lac Suigetsu fait reculer l'ancienneté des enregistrements à 52 800 ans, soit de plus de 40 000 ans. Paula Reimer revient sur ces résultats dans un article Perspective associé.

Article n°11 : « A Complete Terrestrial Radiocarbon Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P. » par C.B. Ramsey, R.A. Staff et F. Brock de l'Université d'Oxford à Oxford, Royaume-Uni. Pour une liste complète des auteurs, voir le manuscrit.

Article n°5 : « Refining the Radiocarbon Time Scale » par P.J. Reimer de la Queen's University Belfast à Belfast, Royaume-Uni.


Former une lune à partir d'une Terre en rotation rapide. Un choc géant sur la Terre aurait pu produire une lune chimiquement similaire à elle rapportent deux études. Ces résultats remettent en cause une théorie ancienne selon laquelle la Lune serait initialement issue d'une planète de la taille de Mars après sa collision géante avec la Terre, il y a environ 4,5 milliards d'années. D'abord proposé dans les années 1970, le modèle du choc géant a gagné en force dans les années 1980 lorsque des simulations informatiques de l'évènement ont suggéré que la Lune avait été produite au départ à partir d'un matériau étranger. L'idée est devenue un problème quand de meilleurs échantillons lunaires sont devenus accessibles et ont révélé que la composition chimique de la Lune était très similaire à celle de la Terre. Ces modèles antérieurs supposaient aussi que la collision géante avait conservé le même moment angulaire que le système Terre-Lune actuel. Dans une série de simulations informatiques, Matija Ćuk et ses collègues montrent qu'une collision géante sur une Terre jeune en rotation rapide peut produire un disque générant la Lune à partir de matériau terrestre. Il s'avère qu'un système Terre-Lune en rotation initiale plus rapide ralentit mais peut finalement repartir vers son état présent sous l'effet de la gravitation solaire. Dans une étude distincte, Robin Canup et ses collègues ont effectué des simulations informatiques impliquant des collisions géantes à vitesse plus faible par des planètes de masse comparable à celle de la Terre. Les résultats ont donné une Lune avec la même composition chimique que le manteau terrestre, preuve de plus que la Lune a pu se former à partir de la Terre.

Article n°14 : « Making the Moon from a Fast-Spinning Earth: A Giant Impact Followed by Resonant Despinning » par M. Ćuk et S.T. Stewart de l'Université de Harvard à Cambridge, MA ; M. Ćuk du Carl Sagan Center, SETI Institute à Mountain View, CA.

Article n°15 : « Forming a Moon with an Earth-Like Composition via a Giant Impact » par R.M. Canup du Southwest Research Institute in Boulder, CO.


Quand il faisait trop chaud au Trias pour la vie. Certaines extinctions qui se sont produites au cours du Trias inférieur, il y a environ 252 à 247 millions d'années, ont pu être directement causées par les températures élevées qui y régnaient. Dans les régions équatoriales, la chaleur extrême a rendu les océans presque déserts, dévastant les algues calcaires, poussant vers de plus hautes latitudes les poissons et animaux marins, et en réduisant la taille des organismes qui subsistaient. Les données analysées par Yadong Sun et ses collègues indiquent que le réchauffement climatique peut être une cause directe d'extinctions et pas seulement un moyen indirect ou amplificateur, ce qui pourrait avoir des implications pour le réchauffement actuel de la planète. La reconstruction par les chercheurs des températures marines de l'époque révèle que les températures de surface à l'équateur atteignaient près de 40 degrés Celsius. Pour comparaison, la moyenne annuelle des températures de surface actuelles autour de l'équateur se situe entre 25 et 30 degrés Celsius. Sun et ses collègues suggèrent que des températures insupportables ont pu supprimer des quantités de plantes et d'animaux, ce qui pourrait expliquer la faiblesse significative des dépôts de charbon du Trias inférieur. David Bottjer commente ces résultats dans un article Perspective associé.

Article n°10 : « Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse » par Y. Sun, C. Yan, H. Jiang, L. Wang et X. Lai de la China University of Geosciences (Wuhan) à Wuhan, Chine ; Y. Sun et P.B. Wignall de l'Université de Leeds à Leeds, Royaume-Uni ; M. Joachimski de l'Universität Erlangen-Nürnberg à Erlangen, Allemagne ; Y. Chen de l'Université de Graz à Graz, Autriche.

Article n°6 : « Life in the Early Triassic Ocean » par D.J. Bottjer de l'University of Southern California à Los Angeles, CA.


Une origine inattendue pour un cancer du cerveau. Le glioblastome multiforme, le type de cancer du cerveau le plus agressif et le plus courant, provient de cellules matures du cerveau retournées à un état indifférencié. Cette découverte surprenante peut avoir des implications pour le traitement de ces tumeurs puisqu'elle permet de prédire que toute cellule cancéreuse restante après chirurgie ou chimiothérapie pourrait avoir le potentiel de redonner une tumeur. Des modèles antérieurs suggéraient que les tumeurs sont le plus souvent issues de cellules souches neurales indifférenciées. Dinorah Friedmann-Morvinski et ses collègues montrent maintenant chez la souris que des cellules neurales pleinement différenciées peuvent devenir cancéreuses sous l'effet de gènes induisant le cancer. Ces gènes provoquent d'autres changements génétiques qui ramènent les cellules à un état indifférencié comparable à celui des cellules souches. Ces cellules peuvent ensuite être à l'origine de la croissance tumorale et continuer de l'alimenter ont découvert les chercheurs.

Article n°16 : « Dedifferentiation of Neurons and Astrocytes by Oncogenes can Induce Gliomas in Mice » par D. Friedmann-Morvinski, E. Ke, Y. Soda, T. Marumoto, O. Singer et I.M. Verma du Salk Institute for Biological Studies à La Jolla, CA ; E.A. Bushong, E. Ke et M.H. Ellisman de l'Université de Californie, San Diego à La Jolla, CA ; T. Marumoto de l'Université de Kyushu à Fukuoka, Japon.

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