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L’avez-vous-vu? Un matériau presque vivant et du plastique qui se recycle à l’infini

Alain Labelle

Un matériau alimenté par son propre métabolisme artificiel et un plastique recyclable à l'infini ont été créés. Voici quelques nouvelles scientifiques que vous auriez pu manquer cette semaine.

1. Un biomatériau qui imite la vie

L’équipe de l’université Cornell a mis au point un matériau capable de métabolisme, d’auto-assemblage et d’organisation, trois caractéristiques clés de la vie.Agrandir l’imageLe biomatériau imite des caractéristiques clés de la vie. Photo : Université Cornell/John Munson

Un nouveau biomatériau pour le moins « dynamique », possédant trois fonctions associées aux organismes vivants, a été créé par des ingénieurs américains à partir d’ADN synthétique.

L'ADN, à la base de toutes les formes de vie connues, est un polymère, c’est-à-dire qu’il est un composé formé par l’union en chaîne de molécules.

Dans les présents travaux, les scientifiques américains ont tiré profit de la nature unique des molécules pour créer des machines simples à partir de biomatériaux présentant certaines propriétés du vivant.

L’équipe de l’Université Cornell a ainsi mis au point un matériau capable de métabolisme, d’auto-assemblage et d’organisation, trois caractéristiques clés de la vie.

Ce matériau consomme des ressources en énergie, se développe et se transforme, puis finit par mourir et se décomposer. Les chercheurs soulignent qu’ils n’ont créé aucune forme de vie.

« C’est un tout nouveau concept de matériau réaliste alimenté par son propre métabolisme artificiel. Nous ne fabriquons pas quelque chose de vivant, mais nous créons des matériaux qui sont beaucoup plus réalistes que tout ce que nous avons vu auparavant », explique le Pr Dan Luo.

Pour le moment, ce biomatériau imitant la vie n’en est qu’à l’étape de développement. Ces travaux jettent quand même les bases du développement futur de robots capables de se construire eux-mêmes, sans implication humaine, et qui pourraient même se répliquer de manière autonome.


2. Un véritable baby-boom dans la Voie lactée

La Voie lactée.La Voie lactée Photo : Skysurvey.org/Nick Risinger

Une explosion des naissances stellaires se serait déroulée il y a environ 2 à 3 milliards d'années dans la Voie lactée, et aurait mené à la formation de plus de 50 % des étoiles de notre galaxie.

Des astrophysiciens espagnols exposent cette théorie après avoir analysé les données recueillies par le satellite européen Gaia, dont l’objectif est de cartographier en 3D plus d’un milliard d’objets de notre galaxie avec une précision inégalée. Les chercheurs ont combiné les distances, les couleurs et la magnitude des étoiles observées par Gaia avec des modèles qui prédisent leur distribution dans la galaxie.

Ce « baby-boom » stellaire se serait déroulé au cours de la première période de 4 milliards d'années de la formation du disque.

C’est la fusion avec une galaxie voisine de la Voie lactée, riche en gaz, qui aurait réactivé le processus de formation stellaire.

Ce mécanisme expliquerait la distribution des distances, des âges et des masses qui sont estimés à partir des données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne.


3. Du plastique recyclable à l'infini

Des blocs Lego de différentes couleurs.Le nouveau matériau peut être désassemblé en ses éléments constitutifs, un peu comme des blocs Lego, mais au niveau moléculaire. Photo : iStock

Un nouveau type de plastique qui se recycle à l'infini a été mis au point par des scientifiques américains du laboratoire Lawrence Berkeley.

Comme les blocs Lego, le nouveau matériau peut être désassemblé en ses éléments constitutifs au niveau moléculaire, puis être remonté dans des formes, des textures et des couleurs différentes encore et encore sans jamais perdre de qualité.

« La plupart des plastiques n'ont pas été conçus pour être recyclés, mais nous avons découvert une nouvelle façon de les assembler qui prend en compte le recyclage d'un point de vue moléculaire », explique Peter Christensen, l’un des créateurs du nouveau plastique.

À l’heure actuelle, le plastique le plus recyclable – le PET ou poly (téréphtalate d'éthylène) – n'est recyclé qu'à un taux de 20 % à 30 %, le reste étant généralement envoyé dans des incinérateurs ou des décharges, où il prendra des siècles à se décomposer.


4. Quand le cancer communique à longue distance

Représentation artistique de métastases.Représentation artistique de métastases. Photo : iStock

Une équipe de recherche suisse a découvert, presque par hasard, un phénomène qui pourrait permettre de mieux comprendre comment les cellules cancéreuses communiquent et font voyager leur matériel à travers le corps.

Le chercheur Hubert Girault et ses collègues de l’École polytechnique fédérale de Lausanne ont établi qu’en trouvant des hôtes d’accueil pour communiquer, le cancer s’offre un transport dans le corps via la circulation sanguine.

Il faut savoir que toutes les cellules biologiques excrètent des exosomes qui sont en quelque sorte de petites billes qui contiennent des informations comme des acides nucléiques, des protéines et des marqueurs.

Ces billes sont excrétées par la cellule et servent à la communication intercellulaire.

Le sang collecte et transporte tous les exosomes que le corps génère, mais habituellement les cellules saines n’en produisent qu’en petite quantité.

Si les cellules cancéreuses en produisent beaucoup plus, l’effet de dilution dans le sang aurait dû les rendre difficilement détectables. Ce qui n’est pas le cas, selon les chercheurs, qui ont analysé les exosomes du sang de personnes atteintes de mélanome. Ils y ont plutôt découvert de grandes quantités de marqueurs de cellules cancéreuses.

Cette découverte pose de nombreuses questions sur la communication des cellules cancéreuses que l’on n’imaginait pas, jusque-là, à longue distance.

Une communication qui préparerait les tissus à la propagation des cellules cancéreuses sous forme de métastases.

Cette nouvelle connaissance donne des informations sur la présence d’une tumeur et sur son stade tumoral, et pourrait aussi prédire la réponse thérapeutique sur la base d’une simple prise de sang, au lieu d’une biopsie.


5. Les loups plus sociaux que les chiens?

Un gros plan du visage d'un loup.Le loup est plus prosocial que le chien. Photo : CBC/Shane Fowler

Les loups (Canis lupus) sont plus prosociaux que les chiens (Canis lupus familiaris), montrent des expériences menées par des zoologistes autrichiens.

Les comportements prosociaux se traduisent par des actions bénéfiques aux autres membres d’un groupe et sont importants pour amorcer la coopération.

Un loup.Un loup participe à l'expérience. Photo : Wolf Science Center

Dans leur expérience, des scientifiques ont formé neuf loups et six chiens à utiliser leur nez pour appuyer sur un symbole de don sur un écran tactile afin de rendre accessible de la nourriture.

Les loups ont agi de façon plus prosociale envers leurs membres de meute que les chiens.

La pièce utilisée par les « donneurs », c'est-à-dire le loup ou le chien utilisant l'écran, était adjacente à un autre espace occupé par un autre animal, un loup ou un chien qui était soit un compagnon soit un inconnu.

Les donneurs voyaient leurs partenaires à travers une porte et devaient décider s'ils poussaient le symbole du don pour distribuer une gâterie.

Les loups sont plus prosociaux que les chiens.Agrandir l’imageLes chiens ont été moins généreux que loups avec leurs comparses pendant l'expérience. Photo : Wolf Science Center

Dans l’expérimentation, les loups ont choisi de livrer beaucoup plus de nourriture à l'enceinte voisine lorsqu'elle contenait un membre de leur propre meute.

Les chiens donneurs, quant à eux, ont été moins généreux envers leurs partenaires dans la pièce voisine.

Les chercheurs estiment que les chiens ont peut-être perdu une partie de leurs aptitudes de coopération au cours du processus de domestication. Bien que les chiens soient élevés pour être amicaux, ils dépendent des humains pour leur nourriture et leur territoire, tandis que les loups dépendent de leur meute pour survivre. En d'autres termes, les enjeux d'un comportement généreux entre compagnons de meute sont simplement plus élevés pour les loups que pour les chiens.


6. Des dinosaures aux ailes de chauve-souris

Reconstitution artistique d'un Ambopteryx longibrachiumReconstitution artistique d'un Ambopteryx longibrachium Photo : Académie chinoise des sciences.

Le fossile d’un dinosaure aux ailes proches de celles des chauves-souris actuelles a été mis au jour dans le nord-est de la Chine.

L’Ambopteryx longibrachium vivait il y a environ 160 millions d’années. Il appartient à une famille de petits dinosaures à plumes, les scansoriopterygidé.

Ces ailes aux allures de membranes se seraient formées par l’élongation de l’humérus et du cubitus, l’équivalent des os du bras et de l’avant-bras chez l’humain.

Pas moins de 10 000 espèces d’oiseaux volants vivent actuellement à la surface terrestre, mais aucune n’est une descendante des scansoriopterygidés. Cette réalité laisse à penser que l’expérience de vol de ces dinosaures n’a pas été retenue par l’évolution.

Illustration artistique d'un Ambopteryx longibrachium.Agrandir l’imageIllustration artistique d'un Ambopteryx longibrachium Photo : Académie chinoise des sciences

Une chose est certaine, cette découverte est fascinante, puisque l’existence même d’Ambopteryx longibrachium est une preuve supplémentaire que les dinosaures, avant de se doter d’ailes recouvertes de plumes, ont également tenté de prendre leur envol avec des ailes plus proches de celles des chauves-souris.

Les paléontologues y voient le signe d’une « expérimentation éphémère d’un type de vol ».


Science