lundi 30 septembre 2013

Le dernier rapport du GIEC : vers un probable changement climatique majeur

Pour Agreg et CAPES
Thèmes : l'homme et les écosystèmes, climat, cycle du carbone


Le dernier rapport de l'IPCC ou GIEC en français (pour Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) est paru la semaine dernière. Voici une infographie parue sur LiveScience qui résume les études présentées dans le rapport de 2007 et dans celui de 2013.

Compare 2013's IPCC climate change report with findings from 2007 in this LiveScience infographic.
Source:LiveScience

Notez bien que les jolies couleurs sur les planisphères sont des modélisations soumises à encore beaucoup d'imprécisions. Par le passé les experts du GIEC ont plutôt sous-estimé les évolutions (voir cet article du Monde). Ainsi les premières prévisions du GIEC faisaient mention d'une augmentation moyenne du niveau des mers d'environ 2 mm par an. Or cette élévation se fait actuellement au rythme de 3,2 mm par an. L'accélération de la fonte estivale de la banquise de l'Arctique depuis le milieu des années 2000 n'avait pas été prévue non plus. D'autres facteurs ont été sous-estimés aux effets pourtant potentiellement importants : " "L'ensemble du carbone contenu dans le pergélisol a été estimé à 1 672 milliards de tonnes (Gt), soit plus du double du carbone présent dans l'atmosphère. Cela signifie que le potentiel amplificateur d'un relargage dans l'atmosphère de ce carbone par la fonte du pergélisol est énorme. Pourtant, cet effet potentiel n'a été pris en compte dans aucune des projections du GIEC."

De l'O2 atmosphérique en quantité significative 600 millions d'années plus tôt que prévu

Pour Agreg et CAPES
Thèmes : histoire de la Terre, Archéen, cycle de l'oxygène, photosynthèse 

La Grande Oxydation est un évènement écologique qui a eu lieu il y a 2,4 milliards d'années et qui correspond à une augmentation significative de la concentration d'O2 dans l'atmosphère qui, jusqu'alors, était quasi-nulle (moins de 100.000 fois les concentrations actuelles). L'origine de cet O2 est à rechercher dans la photosynthèse. La photosynthèse existe depuis 3,5 milliard d'années au moins, mais auparavant l'O2 réagissait immédiatement par des réactions d'oxydation (notamment avec le fer océanique causant des dépôts d'oxyde de fer III appelés fers rubanés). Une fois ces "puits" à oxygène saturés, l'O2 a pu s'accumuler dans l'atmosphère.
Voilà le scénario classique que vient perturber le travail de chercheurs danois et sud-africains publié dans Nature le 26 septembre 2013, qui ont étudié des minéraux sud-africains appartenant à un paléosol (donc soumis aux conditions atmosphériques) datant de 3 milliards d'années. En examinant la distribution des isotopes de chrome et d'autres métaux sensibles aux conditions d'oxydo-réduction, les géologues se sont rendus compte qu'il y avait bien de l'O2 atmosphérique il y a 3 milliards d'années. Une estimation de la concentration révèle cependant que le concentration devait être environ 3000 fois inférieure à la concentration actuelle.
Même si cette concentration est faible elle est nettement plus importante que ce qui a été proposé jusqu'alors, montrant que l'évènement de la Grande Oxydation il y a 2,4 milliards d'années n'a été que l'aboutissement final d'un processus dont les origines remontent 600 millions d'années plus tôt. On peut aussi imaginer qu'il y a eu (pour une raison inconnue) un petit pic de concentration d'O2 atmosphérique il y a 3 milliards d'années qui est retombée par la suite. Cela a des implications pour l'étude de l'évolution de la photosynthèse oxygénique et notamment celle des Cyanobactéries qui auraient été plus nombreuses et actives que dans les modèles précédents il y a 3 milliards d'années, car les chercheurs précisent bien que des réactions géochimiques ne peuvent pas à elles seules expliquer une telle concentration d'O2 atmosphérique.

mardi 24 septembre 2013

Les tiques porteurs de la bactérie causant la maladie de Lyme sont plus résistants à la sécheresse


Plutot pour Agreg
Thèmes : relations hôte-parasite, co-évolution

Tique (Ixodes ricinus) mâle (petit) et femelle (grosse !)
Photo : Public Health Image Library

Encore un exemple où le parasite manipule le métabolisme de son hôte pour favoriser sa propre propagation. A lire dans cet excellent article de Pour La Science.

samedi 21 septembre 2013

On peut vivre sans insuline...à condition de compenser par la leptine

Pour CAPES et Agreg
Thèmes : communication hormonale, régulation glycémie

La glycémie est diminuée par l'insuline. Les patients atteints de diabète de type I ne produisent pas d'insuline en quantité suffisante et doivent se l'injecter. Pour le diabète de type II, c'est la réponse à l'insuline qui est affectée (puis éventuellement la production d'insuline elle-même). Sans traitements, l'espérance de vie des diabétiques est diminuée en moyenne de plus de 10 ans à cause de multiples complications, notamment cardio-vasculaires, et le confort de vie est fortement diminué (par exemple à cause de la cécité que le diabète peut causer).
Des chercheurs américains et suisses ont réussi à faire survivre normalement des souris ne produisant pas d'insuline (qui normalement meurent en 15 jours !) en leur injectant non pas de l'insuline mais de la leptine, une hormone peptidique produite par le tissu adipeux et qui est connue pour réguler l'appétit (contrôle de la satiété - voir figure ci-dessous sur le rôle "classique" de la leptine). 





Dans son "nouveau rôle" pour compenser l'absence d'insuline, la leptine agit sur des neurones dans l'hypothalamus (des neurones produisant du GABA essentiellement). Une cascade de signalisation nerveuse contrôlée par ces neurones favorise la prise de glucose par le tissu adipeux brun (celui qui permet de produire de la chaleur) et certains muscles et inhibe la production de glucose par le foie (en inhibant la dégradation du glycogène et la néoglucogénèse), ce qui diminue la glycémie. L'action de la leptine s'explique en partie (notamment son action sur le foie) par une diminution de la sécrétion de glucagon (une hormone hyperglycémiante).
La leptine est donc une alternative intéressante aux injections d'insuline car elle provoquerait moins d'effets secondaires et en même temps régulerait mieux le comportement alimentaire des diabétiques. Mais il n'est pas sûr que les découvertes faites chez la souris soient aussi valables sur l'Homme (notamment à cause du fait que l'Homme adulte a nettement moins de tissu adipeux brun que la souris et donc un des tissus cibles des régulations mises ici en évidence ne pourrait jouer qu'un rôle anecdotique pour réguler la glycémie). Mais l'action anti-production de glucagon pourrait être suffisante pour avoir des effets significatifs. A suivre...

Références : article original dans Cell Metabolism