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Public release date: 21-Mar-2013

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Articles marquants dans le Science du 22 mars 2013

Des éruptions magmatiques liées à une extinction massive. Le changement de climat produit par un volcanisme massif a pu entraîner une large perte de la biodiversité terrestre et marine à la fin du Trias, préparant ainsi l'arrivée des dinosaures qui ont ensuite dominé sur Terre pendant une centaine de millions d'années indique une nouvelle étude. Au cours du Trias, d'énormes quantités de gaz libérées par du magma ont été injectées dans l'atmosphère. On pense que ces gaz ont été la cause d'un changement climatique qui a stressé la vie sur Terre et conduit à une extinction massive. Les scientifiques avaient déjà établi un lien entre l'activité volcanique et l'extinction massive, mais ces estimations étaient sur des échelles de temps du million d'années. Dans leur étude, Terence Blackburn et ses collègues montrent que des éruptions de magma se sont produites sur une échelle de 20 à 30 mille ans. En étudiant des échantillons de roches trouvés en Amérique du Nord et au Maroc, Terrence Blackburn et ses collègues ont pu déduire l'âge précis d'évènements entourant l'extinction massive qui s'est produite il y a environ 201 millions d'années, entre le Trias et le Jurassique. Le moment de la disparition de ces fossiles marins et terrestres était en corrélation avec des traces géochimiques d'éruption d'une grande quantité de magma appelée la province magmatique de l'Atlantique central. Ces masses énormes de magma et de gaz libérées au cours de quelques poussées du volcanisme sur des milliers d'années pourraient avoir augmenté la teneur en gaz carbonique de l'atmosphère et probablement acidifié les océans.

Article n°19 : « Zircon U-Pb Geochronology Links the End-Triassic Extinction with the Central Atlantic Magmatic Province » par T.J. Blackburn, S.A. Bowring, N.M. McLean du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, MA ; P.E. Olsen, D.V. Kent du Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University à Palisades, NY ; D.V. Kent de l'Université Rutgers à Piscataway, NJ ; J. Puffer de l'Université Rutgers, Newark College of Arts & Sciences à Newark, NJ ; G. McHone à Grand Manan, NB, Canada ; E.T. Rasbury de l'Université de Stony Brook à Stony Brook, NY ; M. Et-Touhami de l'Université Mohammed Premier Oujda à Oujda, Maroc ; T.J. Blackburn de la Carnegie Institution for Science à Washington, DC.


Des glissements de terrain détectés avec des satellites par leurs ondes sismiques. Un nouveau moyen de détecter les glissements de terrain tire parti des données sismiques typiquement utilisées pour étudier les tremblements de terre. Cette technique pourrait favoriser le lancement d'une surveillance mondiale des glissements de terrain. Les scientifiques ne savent pas très bien combien de glissements de terrain se produisent sur le globe mais ces évènements rares et imprévisibles arrivent en Alaska, dans l'Himalaya et d'autres endroits reculés. Des glissements de terrains majeurs n'ont pas été détectés par le passé. Ils sont difficiles à mesurer directement car cela nécessite un réseau dense de capteurs disséminés sur de grands espaces difficiles d'accès. Göran Ekström et ses collègues montrent maintenant que les glissements de terrain provoquent des vibrations qui se propagent à travers la Terre et que, comme les séismes, les ondes qu'ils causent peuvent être détectées par des mesures à distance. En combinant des données sismiques avec des images satellite, les auteurs ont pu localiser et quantifier une série de sept glissements de terrain massifs jusque-là inconnus associés au glacier Siachen dans les montagnes de l'Himalaya. Les chercheurs ont aussi déterminé que les glissements de terrain suivaient certaines lois d'échelle mathématiques qui permettaient de déterminer leurs propriétés comme leur masse, leur énergie, leur durée et la direction de leur écoulement ou du flot des débris. Ces résultats montrent que les données sismiques peuvent être utiles pour identifier l'endroit et le moment où des glissements de terrains inconnus se sont produits. Un article Perspective associé commente cette étude.

Article n°12 : « Simple Scaling of Catastrophic Landslide Dynamics » par G. Ekström, C.P. Stark du Lamont- Doherty Earth Observatory of Columbia University à Palisades, NY

Article n°5 : « Characterizing Giant Landslides » par D.N. Petley de l'Université de Durham à Durham, Royaume-Uni.


Une oreille de mammifère unique. De nouveaux éléments sur l'oreille des mammifères pourrait expliquer pourquoi nous sommes plus susceptibles d'avoir des infections aux oreilles et des pertes d'audition. Le développement de l'oreille chez les mammifères implique la rupture de l'épithélium et son remplacement par un type cellulaire complètement différent ont découvert des chercheurs. Ces données laissent penser que ce développement serait unique aux mammifères. Hannah Thompson et Abigail Tucker ont utilisé des souris transgéniques pour suivre comment ces deux types cellulaires de l'oreille se développaient. Ils ont trouvé que lors de la formation de l'oreille, l'endoderme se disloque et une nouvelle couche de tissu issu de la crête neurale est ajoutée à la cavité de l'oreille moyenne. Pour que cela se produise, les cellules de la crête neurale doivent passer du type mésenchymateux au type épithélial. Ces deux types cellulaires distincts qui tapissent l'oreille moyenne pourraient être en lien avec l'évolution des os transmettant le son de l'oreille interne selon les auteurs. L'un des traits définissant les mammifères est la présence de trois petits os de l'oreille appelés osselets. Les oiseaux, les reptiles et les autres animaux non-mammifères n'ont qu'un seul osselet. L'ajout de cellules de la crête neurale chez les mammifères pourrait être lié à cette structure à trois osselets. On peut remarquer que le revêtement par les cellules de la crête neurale ne forme pas un très bon épithélium et n'offre pas la meilleure protection contre les débris ou l'inflammation. Les infections auriculaires et les pertes d'auditions pourraient provenir en partie de problèmes liés à ce tissu. Un article Perspective discute ces résultats.

Article n°18 : « Dual Origin of the Epithelium of the Mammalian Middle Ear » par H. Thompson et A.S. Tucker de King's College London et de Guy's Hospital à Londres, Royaume-Uni.

Article n°7 : « Mesenchymal Cells Recruited to Expand Developing Body Cavities » par D.M. Fekete de l'Université Purdue à West Lafayette, IN ; D.M. Noden de l'Université Cornell à Ithaca, NY.


Des robots tout terrain. Des chercheurs peuvent en apprendre beaucoup d'un lézard détalant dans le désert selon une nouvelle étude. Comme de précédentes études du mouvement à travers l'air ou l'eau qui ont conduit à des améliorations dans les ailes d'avion ou les robots sous-marins, Chen Li et ses collègues ont étudié comment des objets se déplaçaient sur des surfaces granulaires comme le sable ou le gravier. Forts de leurs résultats, les chercheurs ont réalisé un appareil robotique à six pattes qui se déplace efficacement sur des grains secs. Leur système n'est pas aussi efficace que la marche des animaux mais pourrait aider à améliorer les performances de robots qui se déplacent comme ceux présents sur Mars. Les chercheurs expliquent que les interactions avec des « terrains inondables » comme le sable, la terre, la boue ou l'herbe peuvent souvent être plus complexes que ceux dans des fluides. Li et ses collègues se sont ainsi inspirés du monde naturel, à partir d'études antérieures sur des insectes et des lézards, et ils ont utilisés des simulations informatiques pour identifier la forme optimale des membres et de la fréquence de leurs pas pour traverser des terrains aussi déformables. En prenant en compte les forces de portance et de traînée qui affectent différemment chaque patte du robot, suivant la manière dont elle rentre et sort du terrain granulaire, les chercheurs ont pu définir une démarche robotique précise qui semble optimiser chaque pas. Un article Perspective de Melany Hunt explique cette démarche plus en détail, avec ce qu'elle implique pour la Terre et d'autres planètes.

Article n°10 : « A Terradynamics of Legged Locomotion on Granular Media » par C. Li, T. Zhang, D.I. Goldman du Georgia Institute of Technology à Atlanta, GA ; C. Li de l'Université de Californie, Berkeley à Berkeley, CA..

Article n°3 : « Robotic Walking in the Real World » par M.L. Hunt du California Institute of Technology à Pasadena, CA.

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