Brèves de Labo

COMMUNICATION DE LA COMMISSION AU PARLEMENT EUROPÉEN, AU CONSEIL, AU COMITÉ ÉCONOMIQUE ET SOCIAL EUROPÉEN ET AU COMITÉ DES RÉGIONS
Résilience des matières premières critiques: la voie à suivre pour un renforcement de la sécurité et de la durabilité
[...]
Liste 2020 des matières premières critiques
Antimoine
Hafnium
Phosphore
Baryte
Terres rares lourdes
Scandium
Béryllium
Terres rares légères
Silicium métal
Bismuth
Indium
Tantale
Borate
Magnésium
Tungstène
Cobalt
Graphite naturel
Vanadium
Charbon à coke
Caoutchouc naturel
Bauxite
Spath fluor
Niobium
Lithium
Gallium
Platinoïdes
Titane
Germanium
Phosphate naturel
Strontium[/i]
[...]
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0474&from=EN

Des ressources naturelles en voie de disparition annoncée

Quelles ressources sont menacées par la pression humaine ?

L’eau future ressource rare ?
Le sable, une ressource en voie de disparition
Tantale : une filière émerge pour le récupérer de votre poche
1980 – 2022 La fin du cryolithe, terbium, hafnium,
2021 – La fin de l’argent métal
2022 – La fin de l’antimoine
2023 – 2025 la fin du palladium, or, zinc, indium
2025 – La fin de l’or
2025 – La fin du zinc
2028 – La fin de l’indium
2030 – La fin du plomb
2028 – 2039 La fin de l’étain, plomb, cuivre et tantale
2039 – La fin du cuivre
2040 – La fin de l’uranium
2048 – La fin du nickel
2050 – La fin du pétrole
2040 – 2064 La fin de l’uranium, zinc, pétrole, nickel
2062 – La fin du graphite
2064 – La fin du platine
2072 – La fin du gaz naturel
2072 – La fin du fer
2120 – La fin du cobalt
2137 – La fin du titane
2139 – La fin de l’aluminium
2170 – La fin du charbon
https://www.consoglobe.com/epuisement-des-ressources-naturelles-et-demographie-cg

MATERIALS SCIENCE
The wonder material we all need but is running out

By Frank Swain
9th March 2021
Climate change, capitalism and disease are threatening to strike a mortal blow to the world's rubber trees. Do we need to find alternative sources of rubber before it's too late?
[...]
https://www.bbc.com/future/article/20210308-rubber-the-wonder-material-we-are-running-out-of

sciences et avenir a écrit:La première intelligence artificielle capable de créer des génomes humains

C'est une première : l'intelligence artificielle (IA) a permis de créer des séquences de génome humain entièrement artificielles, impossibles à distinguer des ADN issus de donneurs réels.

Par Camille Gaubert le 12.02.2021

Le génome humain est constitué d'un ADN de 3 milliards de paires de bases (les briques qui le constituent), dont 23.000 gènes codant pour des protéines.

Connaissez-vous le site Thispersondoesnotexist (littéralement, "cette personne n'existe pas ") ? Il crée grâce à une intelligence artificielle des visages d'humains très réalistes mais totalement inventés. Une équipe européenne est allée plus loin encore, en créant des séquences entières d'ADN humain, là encore entièrement artificielles. Ces travaux surprenants sont publiés dans la revue PLoS Genetics.
Un algorithme capable de générer des génomes artificiels humains

"Les réseaux neuronaux génératifs ont été utilisés efficacement dans de nombreux domaines différents au cours de la dernière décennie, y compris dans l'imagerie photoréaliste", observent les auteurs de ces nouveaux travaux. En appliquant un concept similaire avec les données génétiques, les chercheurs ont entraîné leurs réseaux de neurones à l'aide de séquences issues de 2.500 personnes, stockées dans des banques de données. Le système devait générer des séquences aux caractéristiques similaires, puis mélangeait ses créations aux vrais afin de voir s'il parvenait à voir la différence. A force d'entraînement, les génomes artificiels générés ont fini par reproduire fidèlement les caractéristiques des vrais génomes, telles que les fréquences des allèles (les différentes versions d'un gène). Un des plus gros défis de ces travaux a d'ailleurs été d'en vérifier la fiabilité, explique à Sciences et Avenir Aurélien Decelle, co-auteur de ces travaux et chercheur à l'Université Paris-Saclay. "Nous avons donc passé un certain temps à étudier les propriétés statistiques des séquences générées", précise-t-il.
Seulement des séquences, et pas des génomes entiers

Ces génomes "réalistes" et "de haute qualité" sont une première, précisent les chercheurs dans la publication. Ce type de réseau de neurones avait déjà été utilisé en génétique pour la génération de courtes séquences, "de l'ordre de la dizaine ou de la centaine de paire de bases" (les briques constituant notre ADN, qui sont chez nous au nombre d'environ 3 milliards), explique à Sciences et Avenir Flora Jay, qui a co-dirigé ces travaux à l'Université Paris-Saclay. "Mais générer des séquences aussi longues (une dizaine de milliers de variants couvrant plusieurs millions de paires de bases) et dans le cadre de la génétique des populations, c’est-à-dire pour une grande diversité d’individus, est nouvelle, et constitue une grande avancée", ajoute-t-elle.

Résultat, ces génomes artificiels "ne sont pas différenciables des autres génomes de la biobanque que nous avons utilisée pour former notre algorithme, à l'exception d'un détail : ils n'appartiennent à aucun vrai donneur", explique dans un communiqué Luca Pagani, co-auteur de l'étude.

Pour autant, l'exercice n'est pas encore parfaitement au point. "L'un des principaux inconvénients est que, en raison des limites de calcul, ces modèles ne peuvent pas encore être exploités pour créer des génomes artificiels entiers", et doit s'arrêter à des bribes, expliquent les auteurs. De plus, les allèles très rares sont difficilement représentés par l'algorithme. Dernier défi, il faut "surveiller de près l’originalité des données générées, c'est-à-dire le fait qu’elles soient suffisamment différentes des génomes de véritables donneurs", appuie Flora Jay, précisant qu'il s'agit d'un sujet de recherche en cours.
Etudier le génome humain sans soucis éthiques liés aux données privées

Loin d'être sans autre objet que la prouesse scientifique en elle-même, ce type d'intelligence artificielle peut résoudre les problèmes éthiques associés aux banques de données génétiques. "En génétique des populations, les chercheurs doivent régulièrement comparer les données qu'ils ont produites à quelques génomes de référence ou parfois même à un large panel de référence. L’idéal est que ces génomes reflètent la diversité génétique", explique Flora Jay. Les génomes artificiels pourraient remplir cet office de façon fiable et sécurisée.

"Les bases de données génomiques existantes constituent une ressource inestimable pour la recherche biomédicale, mais elles ne sont pas accessibles au public ou sont protégées par des procédures d'application longues et épuisantes en raison de préoccupations éthiques valables", explique le premier auteur Burak Yelmen. "Les génomes artificiels peuvent nous aider à surmonter ce problème dans un cadre éthique sûr." Dans le futur, Flora Jay envisage que ces génomes artificiels "contribueront à des applications aussi diverses que la compréhension de notre passé évolutif ou l’épidémiologie médicale grâce à l’inclusion d’une plus large diversité génétique".

The fight against fake-paper factories that churn out sham science :

Primate voice boxes are evolving at rapid pace :

Rapid evolution of the primate larynx?

Abstract
Tissue vibrations in the larynx produce most sounds that comprise vocal communication in mammals. Larynx morphology is thus predicted to be a key target for selection, particularly in species with highly developed vocal communication systems. Here, we present a novel database of digitally modeled scanned larynges from 55 different mammalian species, representing a wide range of body sizes in the primate and carnivoran orders. Using phylogenetic comparative methods, we demonstrate that the primate larynx has evolved more rapidly than the carnivoran larynx, resulting in a pattern of larger size and increased deviation from expected allometry with body size. These results imply fundamental differences between primates and carnivorans in the balance of selective forces that constrain larynx size and highlight an evolutionary flexibility in primates that may help explain why we have developed complex and diverse uses of the vocal organ for communication.

Bowling DL, Dunn JC, Smaers JB, Garcia M, Sato A, Hantke G, et al. (2020) Rapid evolution of the primate larynx? PLoS Biol 18(-8-): e3000764. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000764

Trad rapide a écrit:Les femmes ne doivent pas être occultées dans l’histoire de la science
EDITORIAL 24 MARS 2021

La littérature n'a pas reconnu de nombreuses femmes chercheurs, en particulier celles issues de milieux marginalisés. Mais une nouvelle génération d'historiens change le récit.
[...]
Alors que le Mois de l’Histoire (par) des femmes tire à sa fin, nous sommes très conscients de la façon dont la littérature scientifique et historique - y compris une grande partie des archives de Nature - n’a pas reconnu les réalisations des chercheuses, et en particulier celles des communautés marginalisées. Leur travail a longtemps été obscurci, et parfois même éliminé du dossier, mais des initiatives sont actuellement en cours pour corriger ce problème.

Comme dans la plupart des domaines, ce sont les hommes - souvent des hommes blancs et des hommes issus d'institutions de pays à revenu élevé - qui dominent la communauté des historiens des sciences et les bourses d'études produites dans les revues d'histoire des sciences. Et l'exclusion des historiennes a été exacerbée par la pandémie COVID-19. La revue d'histoire des sciences Isis a vu une forte baisse du nombre de femmes soumettant des manuscrits. Les auteurs féminins et masculins ont soumis des articles en nombre égal en janvier et février 2020, mais depuis mars de cette année-là, les auteurs masculins ont dépassé le nombre d'auteurs féminines de plus de trois contre un, probablement parce que plus de femmes que d'hommes ont assumé des responsabilités familiales et familiales une fois que les verrouillages ont commencé.

Cependant, une nouvelle génération d'historiens des sciences émerge, avec des conséquences potentiellement destructrices. Nature s'est entretenu avec plusieurs de ces chercheurs, hommes et femmes. Ils ont décrit les racines de certains des problèmes et souligné un certain nombre d'efforts visant à une histoire de la science plus diversifiée, plus inclusive et plus globale.

Briser les barrières: les mathématiciens noires du programme spatial américain
Les chercheurs ont réitéré à quel point la littérature en histoire des sciences et de l’ingénierie s’articule autour d’un récit du «grand héros scientifique» - un homme qui fait souvent des percées par lui-même, grâce à une perspicacité particulière ou à un génie individuel. Là où les dossiers montrent des collaborateurs, ces personnes sont également plus susceptibles d'être des hommes. Rien de tout cela n'est nouveau ou surprenant. La science regorge de racisme et de sexisme. Tout au long de l'histoire et dans le monde, la science s'est poursuivie tandis que les femmes se sont vu refuser l'accès aux possibilités d'éducation; travail en laboratoire et sur le terrain; et la structure institutionnelle des universités, des publications et des sociétés savantes. Les contributions des femmes, en particulier des femmes de couleur, ont souvent été occultées, voire délibérément effacées.
[...]
Les figures cachées ne seront pas trouvées sans élargir les archives, dit Emily Rees, qui étudie les femmes et la technologie à l'Université de Leeds, au Royaume-Uni. Rees et ses collègues essaient de faire exactement cela avec leur projet Electrifying Women: ils recherchent des archives de conférence et d'autres sources sous-explorées pour obtenir des informations sur les contributions d'ingénieures de l'extérieur de l'Europe et de l'Amérique du Nord.
[...]
Nature 591, 501-502 (2021)
https://doi.org/10.1038/d41586-021-00770-0

Trad rapide du début a écrit:
Pourquoi la passion est-elle plus importante dans les cultures individualistes?

Les self-help books, les conférences TED et les mèmes inspirants affirment tous que trouver, suivre et nourrir sa passion est essentiel au succès. Les gens doivent se sentir passionnés par ce qu'ils font, qui ils aiment et comment ils vivent (1). Conformément à ces affirmations, Li et al. (2) montrent, dans des échantillons représentatifs à l’échelle nationale de plus de 1,2 million d’élèves du secondaire de 59 cultures différentes, plus on a de «passion» pour la lecture, les mathématiques et les sciences, plus les résultats obtenus sont élevés. Cependant, la passion - définie comme des sentiments de plaisir, d'intérêt et d'efficacité personnelle - importait plus dans les cultures individualistes que collectivistes. Plus précisément, une unité de passion s'est traduite par une moyenne de 22,67 points sur des tests de rendement standardisés dans des sociétés individualistes comme les États-Unis, l'Australie et le Royaume-Uni, contre une moyenne de seulement 12,69 points dans des pays comme la Colombie, la Thaïlande et la Chine. Si la passion est si essentielle au succès, pourquoi est-elle plus importante dans certaines cultures que dans d'autres? Et si la passion n’a pas autant d’importance dans les cultures plus collectivistes, qu’en est-il?

Sur la base de décennies de recherche, les auteurs (2) suggèrent que la réponse peut résider dans les différents modèles de soi que les cultures individualistes et collectivistes favorisent (3, 4). Dans les cultures individualistes, les gens sont encouragés à être plus «indépendants» ou à se considérer comme séparés des autres, tandis que, dans les cultures collectivistes, les gens sont encouragés à être plus «interdépendants» ou à se considérer comme connectés aux autres. Ces modèles sont reflétés et renforcés par des produits, des pratiques et des institutions largement diffusés dans ces cultures (3, 4). Par conséquent, les personnes vivant dans des cultures individualistes ont des objectifs plus «indépendants», qui incluent l'expression de leurs préférences et le modelage de leur environnement selon ces préférences. En revanche, dans les sociétés collectivistes, les gens ont des objectifs plus «interdépendants», qui incluent assister et s'adapter à leur environnement (5). Mais qu'est-ce que ces objectifs ont à voir avec la passion?
[...]
Why does passion matter more in individualistic cultures?
Jeanne L. Tsai
Proceedings of the National Academy of Sciences Apr 2021, 118 (14) e2102055118
[Commentary]
https://doi.org/10.1073/pnas.2102055118

L'article dont il est question :
X. Li, M. Han, G. L. Cohen, H. R. Markus, Passion matters but not equally everywhere: Predicting achievement from interest, enjoyment, and efficacy in 59 societies. PNAS March 16, 2021 118 (11) e2016964118; https://doi.org/10.1073/pnas.2016964118

Spoiler:

Trad rapide a écrit:Sur une question de Mordell

Importance

Une équation diophantienne est une équation polynomiale à laquelle on cherche des solutions en nombres entiers. Il existe une disparité notable entre la difficulté d'énoncer les équations diophantiennes et celle de les résoudre. Cette caractéristique a été officialisée au XXe siècle par la réponse négative de Matiyasevich au dixième problème de Hilbert: il est impossible de dire si certaines équations diophantiennes ont des solutions ou non. Il n'est pas nécessaire de chercher très loin pour trouver des exemples dont le statut est inconnu. Un exemple frappant a été noté par Mordell en 1953: l'équation x3 + y3 + z3 = 3 a les solutions (1,1,1) et (4,4, -5) (et permutations); y en a-t-il d'autres? Cet article conclut une recherche de 65 ans par une réponse affirmative à la question de Mordell et soutient fermement une conjecture connexe de Heath-Brown.

Résumé

Nous apportons plusieurs améliorations aux méthodes de recherche de solutions entières à x3 + y3 + z3 = k pour les petites valeurs de k. Nous avons mis en œuvre ces améliorations sur la grille de calcul globale de Charity Engine de 500 000 PC volontaires et avons trouvé de nouvelles représentations pour plusieurs valeurs de k, dont 3 et 42. Ceci complète la recherche commencée par Miller et Woollett en 1954 et résout un défi posé par Mordell en 1953.

1. Introduction

Soit k un entier avec k̸ ≡ ± 4 (mod9). Heath-Brown a supposé qu'il y avait une infinité de triplets (x, y, z) ∈ℤ^3 tels que

x^3 + y^3 + z^3 = k.
[1.1]

L'intérêt pour cette équation diophantienne remonte au moins à Mordell, qui a demandé s'il y avait des solutions à Eq. 1.1 pour k = 3 autres que les permutations de (1,1,1) et (4,4, -5). L'année suivante, Miller et Woollett ont utilisé le calculateur automatique de stockage de retard électronique de Cambridge pour exécuter la première d'une longue série de recherches informatiques tentant de répondre à la question de Mordell, et ont également étendu la recherche à tous les k≤100 positifs.

Dans cet article, nous nous appuyons sur l'approche du premier auteur dans la réf. 4 [Booker], et trouvons les nouvelles solutions suivantes pour Eq. 1.1:

569 936 821 221 962 380 720^3 + (- 569 936 821 113 563 493 509)^3 + (- 472 715 493 453 327 032)^3 = 3,

(-80 538 738 812 075 974)^3 + 80 435 758 145 817 515^3 + 12 602 123 297 335 631^3 = 42,

(-385 495 523 231 271 884)^3 + 383 344 975 542 639 445^3 + 98 422 560 467 622 814^3 = 165,

143 075 750 505 019 222 645^3 + (- 143 070 303 858 622 169 975)^3 + (- 6 941 531 883 806 363 291)^3 = 579,

(−74 924 259 395 610 397)^3 + 72 054 089 679 353 378^3 + 35 961 979 615 356 503^3 = 906.

En particulier, nous répondons à la question de Mordell et complétons la recherche de Miller et Woollett en trouvant au moins une solution à Eq. 1,1 pour tout k≤100 pour lesquels il n'y a pas d'obstacles locaux.
[...]
À l'avenir, nous espérons utiliser cette stratégie pour rechercher des solutions pour les sept k≤1 000 qui restent non résolus:

114 ; 390 ; 627 ; 633 ; 732 ; 921 ; 975.

On a question of Mordell
Andrew R. Booker, Andrew V. Sutherland
Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2021, 118 (11)
PNAS March 16, 2021 118 (11) e2022377118;
https://doi.org/10.1073/pnas.2022377118
https://www.pnas.org/content/pnas/118/11/e2022377118.full.pdf

Trad rapide a écrit:Du réductionnisme à la réintégration: pour résoudre les problèmes les plus urgents de la société, il faut jeter des ponts entre les types de données dans les sciences de la vie

Résumé (abstract)
Des décennies d'approches réductionnistes en biologie ont réalisé des progrès spectaculaires, mais la prolifération de sous-disciplines, chacune avec ses propres pratiques techniques et sociales concernant les données, empêche la croissance des approches multidisciplinaires et interdisciplinaires désormais nécessaires pour relever les défis sociétaux urgents. L'intégration des données est essentielle à une biologie réintégrée capable de résoudre des problèmes mondiaux tels que le changement climatique, la perte de biodiversité et la gestion durable des écosystèmes. Nous identifions les défis majeurs de l'intégration des données et présentons une vision pour une architecture orientée «Data as a Service» pour promouvoir la réutilisation des données pour la découverte. L'architecture proposée comprend l'élaboration de normes, de nouveaux outils et services et des stratégies de développement de carrière et de durabilité.
[...]


Fig 1. Réintégration des données pour comprendre le phénotype.
La plupart des dépôts de données biologiques ne couvrent qu'une partie de l'image biologique et doivent être intégrés à d'autres dépôts pour voir l'ensemble. Comprendre le phénotype nécessite des données sur les gènes, les variantes de gènes, les organismes, les environnements et la taxonomie avec la nomenclature. En utilisant les phénotypes végétaux à titre d'exemple, un minimum de 5 référentiels est nécessaire pour conserver et conserver les informations pertinentes. Les référentiels répertoriés ne sont que des exemples et ne représentent pas toutes les ressources disponibles.
[...]

Encadré 1. Défis liés à l'intégration des données

Défis liés à la nature des données

Les données sont très variables;
Les données sont collectées à plusieurs échelles spatio-temporelles;
La génération de données comporte des lacunes;
Les données ne sont pas détectables.

Défis de la nature des systèmes biologiques

Les grands systèmes biologiques sont très variables et dynamiques;
Les systèmes biologiques ne sont pas conformes aux modèles statistiques simples.

Défis de la nature de l'infrastructure de données

L'infrastructure de données n'encourage pas le partage;
L'infrastructure de données est difficile à établir et à maintenir;
L'utilisation de l'infrastructure de données nécessite une formation spécialisée;
L'infrastructure de données peut avoir des licences restrictives.

[...]
Résumé (de clôture)

Notre capacité à traiter des problèmes qui font appel à de nombreuses sous-disciplines de la biologie s'améliorera grâce à un accès intégré aux données de divers types. Notre vision est que les frontières disciplinaires s'effondreront pour révéler un pool virtuel de données intégrées provenant de nombreuses sous-disciplines. Ce pool de données devra être soutenu par un écosystème de processus de gestion automatisés, de métamodèles, de services et de technologies sémantiques. Une approche DaaS peut conduire à des référentiels décentralisés où les connaissances et les contributions font partie d'un réseau mondial distribué et partagé qui maintient la provenance et l'attribution pour tous les participants. Pour surmonter les obstacles, nous proposons que les 7 composants suivants favoriseront le DaaS en biologie:

Licence simple, permissive, compréhensible par l'homme et la machine;
Normes pour prendre en charge les métadonnées exploitables par machine;
Algorithmes qui automatisent la création de métadonnées lorsque cela est possible;
Un système simple, prévisible et transparent pour l'examen par les pairs des données;
Une voie transparente pour préserver la provenance et l'attribution dans les environnements analytiques;
Une méthode pour attribuer et créditer le travail des gestionnaires de données et des conservateurs;
Des flux de travail reproductibles à faible coût qui prennent en charge le mouvement des données et des métadonnées de la création vers des référentiels de données fiables et adaptés à leurs besoins.

Les progrès des pratiques de gestion automatisée des données, des normes communautaires et de l'infrastructure de publication des données mettent ces composants à portée de main. Les investissements dans l'infrastructure de données augmenteront la convivialité, l'impact et la commercialisation des données grâce à un modèle DaaS et à une évolution des incitations professionnelles qui valorisent l'investissement dans ce domaine. Relever ces défis mènera à une base améliorée pour répondre aux grandes questions actuelles en biologie et apporter des solutions fondées sur la science aux problèmes sociaux et environnementaux les plus urgents.

Thessen AE, Bogdan P, Patterson DJ, Casey TM, Hinojo-Hinojo C, de Lange O, et al. (2021) From Reductionism to Reintegration: Solving society’s most pressing problems requires building bridges between data types across the life sciences. PLoS Biol 19(3): e3001129. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001129

Spoiler:

[...]
Diversity in cultural species and behavioral domains.
(A) After filial imprinting on the costumed human pilot of a microlight aircraft, young cranes followed the flight path of this surrogate parent, adopting it as a traditional migratory route. (B) Female fruit flies (left) that witness a male marked with one of two colors mating (top right) later prefer to mate with similarly colored males. This behavior is further copied by others, initiating a tradition. (C) Bighorn sheep translocated to unfamiliar locations were initially sedentary, but spring migration and skill in reaching higher-altitude grazing grounds expanded over decades, implicating intergenerational cultural transmission. (D) Groups of vervet monkeys were trained to avoid bitter-tasting corn of one color and to prefer the other. Later, when offered these options with no distasteful additive, both naïve infants and immigrating adult males adopted the experimentally created local group preference. (E) Young meerkats learn scorpion predation because adults initially supply live prey with stingers removed and later provide unmodified prey as the young meerkats mature. (F) A humpback whale innovation of slapping the sea surface to refine predation, known as “lobtail feeding,” spread over two decades to create a new tradition in hundreds of other humpbacks. For reference citations, see the full article.
[...]

Trad rapide a écrit:L'innovation fonctionnelle favorise la diversification des formes dans l'évolution d'un mécanisme de trappe-mâchoire ultrarapide chez les fourmis
Résumé
[...] Nous avons étudié l'évolution d'une innovation biomécanique, le mécanisme de verrouillage-ressort des fourmis à mâchoires-pièges, pour aborder 2 problèmes évolutifs en suspens: comment la forme et la fonction changent dans un système au cours de l'évolution de nouveaux traits complexes, et si de telles innovations et la diversité ils engendrent sont reproductibles dans le temps et dans l'espace. En utilisant une nouvelle reconstruction phylogénétique de 470 espèces, une microtomographie aux rayons X et une vidéographie à grande vitesse de taxons représentatifs, nous avons trouvé que le mécanisme de la mâchoire-piège a évolué indépendamment 7 à 10 fois dans un seul genre de fourmi (Strumigenys), entraînant une évolution répétée. de formes diverses sur différents continents. Le mécanisme de piège facilite une accélération de la mandibule d'un ordre de grandeur de 6 à 7 supérieure par rapport à des ancêtres plus simples, actuellement l'accélération enregistrée la plus rapide d'un mouvement d'animal réinitialisable. Nous avons constaté que la plupart de la diversification morphologique s'est produite après l'évolution des mécanismes de verrouillage-ressort, qui ont évolué via des réalignements mineurs des structures des pièces buccales. Cette découverte, selon laquelle des changements incrémentiels de forme conduisent à un changement de fonction, suivi d'une grande réorganisation morphologique autour de la nouvelle fonction, fournit un modèle pour comprendre l'évolution de traits biomécaniques complexes, ainsi que des informations sur les raisons pour lesquelles de telles innovations se produisent souvent à plusieurs reprises.


High-speed videography captures motion at a rate of 480,000 frames per second (fps) and plays it back at 30fps (16,000x slow motion). The trap-jaw accelerates faster and reaches higher speeds than the simpler gripping mechanism.

Credit: "Functional innovation promotes diversification of form in the evolution of an ultrafast trap-jaw mechanism in ants." by Booher DB et al. (2021). PLOS Biology, CC-BY

Booher DB, Gibson JC, Liu C, Longino JT, Fisher BL, Janda M, et al. (2021) Functional innovation promotes diversification of form in the evolution of an ultrafast trap-jaw mechanism in ants. PLoS Biol 19(3): e3001031. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001031

Takeoff and flight sequences of insects spanning 8 different taxonomic orders captured at 3,200 fps!

00:00​ - intro
01:17​ - plume moth
01:20​ - firefly
02:32​ - painted lichen moth
03:14​ - leafroller moth
03:31​ - rosy maple moth
04:00​ - stonefly (see comment for correct ID)
05:14​ - mayflies
06:07​ - fishfly
07:00​ - aphid
07:42​ - scorpionfly
08:10​ - lacewing

Trad rapide a écrit:
Une étude d'association à l'échelle du génome chez près de 195'000 individus identifie 50 loci génétiques non identifiés auparavant pour la couleur des yeux

La couleur des yeux humains est hautement héréditaire, mais son architecture génétique n'est pas encore entièrement comprise. Nous rapportons les résultats de la plus grande étude d'association pangénomique sur la couleur des yeux à ce jour, impliquant jusqu'à 192 986 participants européens de 10 populations. Nous identifions 124 associations indépendantes issues de 61 régions génomiques distinctes, dont 50 précédemment non identifiées. Nous trouvons des preuves de gènes impliqués dans la pigmentation de la mélanine, mais nous trouvons également des associations avec des gènes impliqués dans la morphologie et la structure de l'iris. Des analyses plus poussées chez 1636 participants asiatiques de deux populations suggèrent que la variation de la pigmentation de l'iris chez les Asiatiques est génétiquement similaire à celle des Européens, bien qu'avec des effets de plus petite taille. Nos résultats expliquent collectivement 53,2% (intervalle de confiance à 95%, 45,4 à 61,0%) de la variation de la couleur des yeux en utilisant des polymorphismes mononucléotidiques courants. Dans l'ensemble, les résultats de notre étude démontrent que la complexité génétique de la couleur des yeux humains dépasse considérablement les connaissances et les attentes précédentes, soulignant la couleur des yeux comme un trait humain génétiquement très complexe.

Genome-wide association study in almost 195,000 individuals identifies 50 previously unidentified genetic loci for eye color
Simcoe M et al.
Sci Adv. 2021 Mar 10;7(11):eabd1239
https://advances.sciencemag.org/content/7/11/eabd1239

The birth of modern rainforests

The origin of modern rainforests can be traced to the aftermath of the bolide impact at the end of the Cretaceous. Carvalho et al. used fossilized pollen and leaves to characterize the changes that took place in northern South American forests at this time (see the Perspective by Jacobs and Currano). They not only found changes in species composition but were also able to infer changes in forest structure. Extinctions were widespread, especially among gymnosperms. Angiosperm taxa came to dominate the forests over the 6 million years of recovery, when the flora began to resemble that of modern lowland neotropical forest. The leaf data also imply that the forest canopy evolved from relatively open to closed and layered, leading to increased vertical stratification and a greater diversity of plant growth forms.

Humans Have Genes That Support The Production Of Oral Venom

Imagine being able to kill your enemies with a single, venomous bite. It might sound a little farfetched, but new research shows that humans do have the potential to become venomous, as the genes that regulate our salivary glands are the same that allow snakes to produce oral toxins.

According to a new study in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), the genetic building blocks behind the production of oral venom in snakes are shared by mammals and reptiles. Therefore, while we may not currently possess a death-inducing bite, the prospect of one day evolving such a weapon is not out of the question.

The study authors began with a curiosity for the roots of oral venom, which has developed independently in a wide range of animals, from snakes to spiders. Previous research has tended to focus on the genes behind the specific toxins contained within the venoms of different species but has failed to provide any concrete answers as to how the oral venom system first developed.

In search of a solution, the authors of this latest study chose not to examine the genes associated with toxin production and focused instead on the so-called ‘housekeeping genes’ that support and regulate the oral venom system. Examining the genome of a type of viper known as the Taiwan habu snake, the researchers identified around 3,000 such genes, which they have collectively labeled the “metavenom network”.

The genes within this network are primarily concerned with the regulation of protein folding – an essential step in the production of venom, which is made up of an array of proteins that must all be correctly regulated. More specifically, the genes within the metavenom network generally fell into two distinct pathways: the unfolding protein response (UPR), which “anticipates, detects, and correctly folds misfolded proteins”, and the endoplasmic reticulum-associated protein degradation (ERAD), which “ensures that misfolded proteins are degraded so as to prevent cellular toxicity.”

When the researchers then examined the genomes of various reptiles and mammals – including humans – they discovered that they all contained the same types of genes. The only difference is that instead of supporting the production of venom proteins, this network ensures the correct folding of saliva proteins in non-venomous species.

Therefore, while the venom glands of snakes and the salivary glands of mammals may ultimately serve different functions, they share a common suite of regulatory genes that have persisted ever since the two lineages diverged in the distant past.

“Many scientists have intuitively believed this is true, but this is the first real solid evidence for the theory that venom glands evolved from early salivary glands,” explained study author Agneesh Barua in a statement. “And while snakes then went crazy, incorporating many different toxins into their venom and increasing the number of genes involved in producing venom, mammals like shrews produce simpler venom that has a high similarity to saliva.”

What’s more, this discovery illuminates a clear evolutionary pathway by which certain mammals could one day develop oral venom.

“There were experiments in the 1980s that showed that male mice produce compounds in their saliva that are highly toxic when injected into rats,” said Barua. “If under certain ecological conditions, mice that produce more toxic proteins in their saliva have better reproductive success, then in a few thousand years, we might encounter venomous mice.”

Similarly, human saliva contains a protein called kallikrein, which is also present in a number of venomous secretions. In other words, we already have the basic components for the development of a deadly bite.

Spoiler:

Le Monde :

Introduction

Supernumerary penises is an extremely rare congenital anomaly which affects one in every 5–6 million live births. Affected patients may have only a rudimentary penis, supernumerary penile glances or complete duplication or triplication of penises. Some patients may have some other associated congenital anomalies.

Presentation of case

A 3-month-old child presented because of left side hydrocele. There were evidence of two supernumerary penises in the perineum, the first one was about 2 cm in length with a glans and was attached to the root of the penis, and the third one was about 1 cm and was below the scrotum. Hydrocelectomy was performed. The two supernumerary penises were extending to perineal region and were attached to original penis, both had corpora cavernosum and spongiosum with no urethra inside. Both supernumerary penises were excised and both corpora were sutured with a fine slowly absorbable suture material. The patient was discharged with no postoperative events and follow up was done for one years with no reported adverse events.

Conclusion

Triphallia (three penises) is unreported condition in human until now. Patients with supernumerary penises have unique presentation and no cases are identical. The position of the penis may be ectopic or orthotopic. Treatment is difficult because it poses medical, ethical, and cosmetic aspects. A combined multidisciplinary team is required for the management and long term follow up is required. Excision or reconstruction of the duplicate penis is required depending on the corporal development and anatomy of the urethra.

attention âmes sensibles:

En effet, imaginez un toboggan sur lequel glissent des petites billes toutes identiques (taille, poids, forme, densité, matière) à l'exception de la couleur....

Topsy Turvy a écrit:dans les deux cas, les colonnes du centre sont plus remplies que les colonnes extérieures