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Une gageure lorsque l’on sait que derrière ce chiffre se cachent plusieurs niveaux de complexité. En effet, concevoir le « 0 », c’est être en mesure de comprendre qu’il est le reflet d’un ensemble parfaitement vide. C’est ensuite intégrer qu’il est un chiffre comme un autre, en allant jusqu’à comprendre son positionnement de manière logique dans une suite croissante ou décroissante de nombres.

La difficulté d’appréhension de la notion chez l’homme aura notamment été révélée lors d’une étude, menée en 2013, auprès d’enfants de maternelle². Des scientifiques ont proposé un test sur tablette à vingtaine d’écoliers de 4 ans. Des formes contenant des points apparaissaient à l’écran et les enfants devaient indiquer tactilement la forme avec le moins de points. En cas de réussite, un soleil illuminait l’écran tandis qu’en cas d’échec, un écran noir s’affichait. Les chercheurs se sont ainsi rendus compte que, pour ces jeunes enfants ayant appris à compter, il n’y avait pas de difficulté à classer les chiffres les uns par rapports aux autres (de 1 à 4). Cependant, à l’intégration d’une forme vierge, beaucoup confondaient « 0 » et « 1 ». Des études chez les primates ont révélé des résultats similaires. Chez l’Homme, la compréhension de ce que représente le 0 n’est donc pas innée mais bien acquise au cours du développement.

Étonnamment, les abeilles n’ont pas semblé rencontrer ces mêmes difficultés. L’expérience a été menée par la chercheuse française Aurore Avarguès-Weber et ses collègues australiens³, et les résultats ont été publiés le mois dernier dans la revue Science⁴. S’il avait été précédemment démontré que ces insectes savaient compter de 1 à 5, les scientifiques les ont cette fois entraîné à compter de 5 à 1. Pour cela, des « cartes » sur lesquelles figuraient de 1 à 5 points étaient disposées sur un mur. À leur entrée dans l’espace dédié, les abeilles devaient alors voler vers la carte présentant le moins de points et se poser sur la plateforme attenante. Là, une boisson leur était proposée : sucrée en cas de bonne réponse, amère en cas de mauvaise.
Après s’être ainsi assurés que les insectes avaient intégré les notions de « inférieur » et de « supérieur », ils ont ajouté une carte sans point à l’expérience. À la surprise de l’équipe de recherche, les abeilles n’eurent pas de difficulté à identifier la carte vide comme une carte inférieure à 1.

« Pour la première fois, nous démontrons que des animaux invertébrés sont capables de comprendre des concepts complexes, là où certaines espèces de vertébrés rencontrent des difficultés, explique la chercheuse française. C’est une avancée inédite et qui ouvre pleins de nouvelles questions : comment le cerveau de ces insectes, bien plus petit que le nôtre fait-il pour intégrer cette notion complexe ? Mais aussi, quelle est l’utilité les abeilles tirent-elles de ce concept dans leur quotidien ? »

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Malgré leurs capacités remarquables, les ostréiculteurs français font face, depuis le début du 20e siècle, à d’importantes vagues de mortalité chez les huîtres. Le responsable ? Un virus (ostreid herpes virus 1 OsHV-1) particulièrement virulent évoluant dans l’eau de mer. Pour pallier à ce problème, il a été décidé d’importer dans les années 1970 des huîtres creuses du Pacifique (Crassostrea gigas) : une espèce particulièrement robuste vivant dans l’estran, la zone du littoral agitée par les marées.

Si cette nouvelle espèce s’est révélée plus résistante au virus sous l’eau, la mortalité dans les élevages ostréicoles est restée élevée… alors que faire ?

Un poste est ouvert à l’Ifremer, dans les années 2000, pour mener des recherches et tenter de mieux comprendre à la fois le fonctionnement du virus et les stratégies de défenses mises en place par l’huître. C’est ainsi que la scientifique Charlotte Corporeau, après une thèse en embryologie humaine et 8 années de recherche en biologie médicale, a commencé à s’intéresser à Crassostrea gigas. Rapidement, elle découvre que l’animal survit dans ce milieu difficile notamment en activant et désactivant un mécanisme alternatif de croissance cellulaire qui permet au mollusque de poursuivre son développement aussi bien à marée haute qu’à marée basse. La découverte est double puisque ce même mécanisme est détourné par le virus meurtrier pour son propre développement !

L’”effet Warburg”, c’est ainsi qu’il se nomme, se met en place dans les cellules en situation de stress et leur permet de continuer à se multiplier lorsque les conditions du milieu ne sont plus favorables. Elles n’utilisent alors plus uniquement la respiration pour se diviser, mais également la fermentation, qui nécessite beaucoup plus de glucose, mais moins d’oxygène. Cet effet est par ailleurs bien connu en médecine humaine, puisqu’il s’avère être l’une des huit caractéristiques des cellules cancéreuses. À la différence de l’huître, l’Homme est incapable de désactiver le processus, ce qui entraine la prolifération des cellules “défectueuses”.

Ainsi, l’huître creuse du Pacifique, importée pour la consommation, est aujourd’hui devenue une piste de recherche dans le traitement du cancer ! Comprendre comment l’animal active et désactive l’effet Warburg et quels rôles jouent les facteurs physiques comme la température sont les deux questions auxquelles va désormais tenter de répondre Charlotte Corporeau, grâce au soutien de l’Ifremer et la Fondation ARC pour la recherche sur le cancer.

Au cœur des forêts congolaises et ougandaises, les chimpanzés malades se livrent à un véritable travail de pharmacien ; ils sélectionnent avec minutie des plantes qu’ils utilisent, selon le contexte, pour nettoyer leurs plaies, réguler leur digestion ou encore soulager leurs maux. Un individu infesté par des parasites s’éloigne de façon inhabituelle de son groupe pour mastiquer de l’écorce d’Albizia, un arbre qui ne fait pourtant pas partie de son régime alimentaire habituel. Peu de temps après, il est guéri et ses selles ne présentent plus de trace du parasite.

Les chimpanzés ne se contenteraient pas de se soigner ; ils pourraient également prévenir les maladies. Il leur arrive ainsi de mastiquer les feuilles très amères de Trichilia rubescens, celles-ci n’ayant pourtant aucune valeur nutritive. Ces feuilles contiennent des molécules qui peuvent les protéger du paludisme. Comme les plantes médicinales peuvent s’avérer toxiques lorsqu’elles sont consommées en grande quantité, il faut donc que les chimpanzés dosent la quantité ingérée en fonction de leurs besoins, de leur condition physique et des propriétés de la plante. Dans plus d’un tiers des cas, les plantes qu’ils sélectionnent sont similaires à celles utilisées par les Hommes en médecine traditionnelle dans des contextes semblables.

Ces quelques exemples témoignent de la capacité des chimpanzés à choisir des plantes ou parties de plantes qui contribuent au maintien ou à l’amélioration de leur santé, et à éviter celles qui pourraient empirer leur état. Ces conclusions ont pu être formulées grâce à la mobilisation de plusieurs expertises. Les analyses vétérinaires des fèces couplées à des observations comportementales fournissent ainsi des indications précieuses sur l’état de santé des animaux. En mettant ces données en relation avec celles issues de la récolte et l’analyse botanique, biologique et chimique des plantes sélectionnées par les primates, l’équipe de recherche de Sabrina Krief a mis en évidence la capacité d’automédication chez les grands singes.

La consommation de plantes médicinales se vérifie même dans le cas de chimpanzés orphelins élevés par l’Homme et relâchés en milieu naturel, ce qui amène à s’interroger sur l’origine de cette capacité. L’apprentissage se fait-il par transmission de savoir entre générations ou individus d’un même groupe ? Résulte-t-il d’un phénomène de mimétisme ou d’un apprentissage individuel par essai-erreur ? Quelle est la part innée de cette capacité ? Pour tenter de répondre à ces questions, Sabrina Krief et son équipe ont mené des études comparatives chez plusieurs espèces de grands singes africains, en milieu naturel comme en captivité. Celles-ci confirment l’existence d’essai-erreur individuel mais également l’importance de la transmission sociale dans le choix des substances à activités biologiques chez les chimpanzés.

Cette faculté des chimpanzés à adapter leur alimentation en fonction de leur état de santé est une belle découverte en matière de comportement animal ; elle s’avère également être une source d’espoir en termes de santé humaine. A ce jour, les Hommes n’ont en effet exploré qu’environ 10% des plantes à la fois pour leurs propriétés chimiques et biologiques. L’observation des choix médicinaux des chimpanzés permet de découvrir plus rapidement des plantes aux principes actifs intéressants, qui pourraient servir à la création de nouveaux remèdes. Encore faut-il que ces mêmes hommes ne détruisent pas les forêts tropicales, trésors de biodiversité et habitat des chimpanzés, aujourd’hui menacés de disparition dans un futur proche !

Finalement, c’est une petite abeille tout droit venue de Sumatra qui s’est avérée être le bon remède. Cibdela janthina, dite “la mouche bleue”, a suivi depuis 1997 toute une batterie de tests menés par le Cirad, avant d’être déclarée apte à soigner la biodiversité réunionnaise. Ce petit hyménoptère a la particularité de s’attaquer exclusivement au genre Rubus, dont fait partie la vigne marronne. Suite à son introduction sur l’île en 2007, les résultats ne se sont pas faits attendre ; 700 hectares autrefois colonisés ont aujourd’hui été rendus à la nature ! La vigne marronne ne prospère désormais plus qu’au-delà de 1 200 mètres d’altitude, dans les zones difficilement accessibles pour la mouche bleue.

La lutte biologique contre une population envahissante s’apparente au test d’un nouveau traitement. Elle doit être étudiée, adaptée, spécifique. Parfois c’est une réussite, comme ce fut le cas pour la vigne marronne avec la mouche bleue. Dans d’autres cas, le traitement agit de la manière voulue mais entraîne des effets secondaires désastreux.

Être en mesure de soigner la biodiversité sans jouer au savant fou est une des ambitions du projet Coreids, développé au Cesab et porté par le chercheur en écologie François Massol et Patrice David. Il analyse à la loupe le fonctionnement des écosystèmes ; quelles sont les différentes espèces qui contribuent à leur équilibre ? Comment interagissent-elles ? Quels pourraient être les effets d’un perturbateur comme ce fut le cas avec la vigne marronne ? Tous ces éléments permettront, à terme, de mieux comprendre et anticiper les menaces qui pèsent sur la biodiversité… pour mieux prévenir et moins guérir.

Si vous vous allongez sur un matelas de mousse, les pieds qui pendent depuis une falaise haute de 200 mètres, sous un ciel sub-antarctique gris et venteux, vous entendrez le piétinement de l’albatros hurleur (Diomedea exulans) alors qu’il se prépare à décoller pour son long voyage. Le vent s’engouffre dans ses ailes d’une envergure de 3 mètres de long et élève l’oiseau gigantesque dans les airs, le propulsant pour un nouveau voyage dans les vastes étendues de l’Océan Austral.

Son incroyable voyage dure plusieurs mois pendant lesquels il fait le tour du globe. Pour nous, l’océan austral est un endroit difficile d’accès, dangereux même, mais pour les albatros, les conditions de vent extrêmes sont une aubaine. Leurs corps profilés et leurs longues ailes étroites leur donnent la possibilité d’utiliser le vent comme nul autre oiseau, extrayant l’énergie des vagues pour se maintenir aéroportés. Ce mode de locomotion est si efficace que les oiseaux peuvent voyager pendant des milliers de kilomètres sans battre une seule fois des ailes !

Que se passe-t-il pendant ce long voyage ? Comment l’oiseau navigue-t-il autour du globe ? Où trouve-t-il sa nourriture ?

Grâce à un petit enregistreur de données parfois relié aux satellites et qui est porté par l’oiseau, ces questions trouvent progressivement leurs réponses. L’appareil fournit des emplacements très précis plusieurs fois par jour. A l’aide de ces données combinées avec celles issues d’autres albatros, de phoques et de manchots, les chercheurs du groupe d’analyse et de synthèse « RAATD » pourront identifier quelles zones de l’immense Océan Austral sont particulièrement importantes pour tous ces animaux et, ainsi, mieux guider la conception de nouvelles stratégies de gestion pour protéger l’oiseau, ses descendants, et son écosystème pour de nombreuses générations à venir.

En apparence, le rat taupe nu n’a rien pour plaire. Il n’est ni grand, à peine 33 cm de long, ni imposant, tout juste un petit kilo, ni beau avec sa peau fripée et ses dents saillantes. Par contre, sa physiologie est une énigme que les chercheurs tentent de décrypter depuis plusieurs années. En effet, non seulement il vit 10 fois plus longtemps que ses congénères murins, mais il reste fertile jusqu’à sa mort, résiste aussi aux polluants les plus agressifs et il ne développe jamais de maladies. Récemment, des scientifiques ont aussi démontré qu’il pouvait survivre près de 20 minutes sans oxygène.

L’ambition de la Fondation pour la recherche en physiologie, dont le siège est situé à Woluwe-Saint-Lambert en Belgique, est de créer le premier élevage de rat taupe nu au niveau mondial pour promouvoir les recherches sur les mécanismes de protection développés par cet animal.

En effet, cette petite souris nue qui vit dans les sous-sols de l’Afrique de l’est est un excellent modèle pour étudier les mécanismes du vieillissement, du cancer, des maladies cardiovasculaires ou neurodégératives et des maladies liées à l’âge pour à terme, lutter contre l’ensemble de ces pathologies chez l’Homme.

Ce petit animal est un bon exemple des extraordinaires services que la biodiversité peut rendre à l’humanité. Préserver le potentiel de découvertes scientifiques passe donc par la préservation de la biodiversité en milieu naturel.

Et si la biodiversité nous permettait de lire notre avenir ? C’est le constat de l’équipe de Régis Ceregino, chercheur à l’université de Toulouse qui étudie à la loupe les broméliacées. Nombre de ces plantes à fleur contiennent de petits réservoirs d’eau de pluie qui abritent algues, bactéries, champignons, larves d’invertébrés et petites grenouilles. Véritables versions miniatures des lacs, les broméliacées ont, entre autres avantages, de répondre rapidement au changement. Alors qu’il faut des dizaines voire des centaines d’années à un grand lac pour réagir à une mutation, les broméliacées répondent, quant à elles, en quelques semaines.

Ainsi suffit-il de manipuler leur environnement pour simuler une déforestation ou le changement climatique. De leur réponse, les chercheurs tirent des règles écologiques. Lorsqu’ils simulent le changement climatique où les pluies se font rares, les broméliacées s’assèchent. Les premières espèces à être touchées sont les petits prédateurs qui vont alors relâcher la pression sur leurs proies. Les conséquences vont être nombreuses, y compris pour l’homme. Dans ces systèmes stagnants se trouvent des larves de moustiques qui, en l’absence de prédateur, risquent de pulluler, et potentiellement transmettre des virus. La morale de l’histoire ? La biodiversité est un ensemble d’espèces en interaction. L’élimination d’espèces dans un contexte de changement global peut avoir des conséquences en cascade et un coût (très) élevé pour la société.

Je vis dans les sous-bois et suis composé d’une seule cellule de 10 mètres carré, je ne suis ni un animal, ni une plante, ni un champignon, ni une bactérie, je résiste au feu, mais je crains la lumière ou la congélation, je cicatrise en deux minutes, j’ai 720 types sexuels et plus de 1000 espèces, je suis dépourvu de système nerveux, mais je sais résoudre des problèmes : qui suis-je ?

Il s’agit d’un amibozoaire du genre Physarum surnommé le blob.
Cet organisme primitif de un milliard d’années présente des caractéristiques extraordinaires y compris en terme d’apprentissage et de mémorisation qui lui permettent de résoudre des problèmes d’accès à la nourriture de façon extrêmement rapide et efficace.

Cet organisme est étudié depuis plusieurs années par Audrey Dussutour, chercheuse au CNRS (Université Toulouse III – Paul Sabatier) qui cherche à évaluer ses capacités “d’habituation”, une forme d’apprentissage rudimentaire qui semble être très développée chez les blobs.
Un ouvrage grand public est sorti fin avril 2017 aux éditions Equateur-science et présente sur un mode vulgarisé les dernières avancées scientifiques incroyables sur la biologie et les capacités d’adaptation de cet organisme très particulier.
(À se procurer ici ou là)