jeudi 31 janvier 2013

Mois du film documentaire du Muséum, du 2 au 27 février 2013

Bio-Tremplins vous propose ce festival :




h2eau: science et sport de l'extrême
Mois du film documentaire du Muséum, 9e édition
du 2 au 27 février 2013

Genève, 28 janvier 2013

Pour sa 9e édition, le Mois du film documentaire du Muséum met l'eau sous toutes ses formes à l'honneur. Du 2 au 27 février 2013, dans la salle de conférence du Muséum d'histoire naturelle de la Ville de Genève, 36 séances gratuites sont au programme pour découvrir une sélection de documentaires scientifiques et de dessins animés, mais aussi de films sur les sports de l'extrême. Ce programme aquatique a été concocté par le Muséum et le Service des sports de la Ville de Genève.

Durant la première quinzaine du Mois du film, le public est invité à désigner le film scientifique et le film sportif qu'il préfère. Les réalisatrices et réalisateurs lauréats recevront le Janus d'or, une statuette à l'effigie de la célèbre tortue à deux têtes du Muséum.

Samedi 2 février à 13h, pour marquer le lancement de l'édition 2013, William Winram, champion du monde de plongée en apnée, présente en avant-première mondiale ses rencontres extraordinaires avec les requins, en présence de M. Sami Kanaan, Conseiller administratif et de M. Jacques Ayer, Directeur du Muséum.

Entrée libre.

-

dimanche 20 janvier 2013



La Drosera parait bien inoffensive pour une plante carnivore...

Beaucoup d'élèves s'imaginent qu'une plante carnivore se présente comme une bouche munie de dents terribles qui pourrait mettre en danger les enfants.


Fig 1: Gauche Une plante carnivore est imaginée souvent comme une bouche munie de dents terribles [img] source DoudzMat –Droite : On les craint capables de mettre en danger les humains (source Ina Holder)


On les imagine aussi cantonnées aux forêts tropicales,… Pourtant plantes carnivores sont assez fréquentes chez nous, notamment dans les tourbières où les insectes capturés permettent un apport de sels minéraux difficiles à extraire de ces milieux pauvres et acides. Notamment une espèce de Drosera (rotundifolia) qui ne paye pas de mine, et qu'on observe assez facilement dans nos contrées.

Fig 2 : Drosera rotundifolia s'observe notamment dans les tourbières de montagne [img] source Swiss-web-flora WSL


On découvre aussi sur ce site son nom français de Rossolis à feuilles rondes .

Une Drosera Australienne qui frappe plus vite que son ombre

Figure 1 Trap leaves of Drosera glanduligera.
Fig 3 : Drosera glanduligera ramène les proies au centre avec des "tentacules" très rapides [img] source Poppinga S., et al. (2012)


Des chercheurs (Poppinga S., et al. 2012) dans PLoS ONE ont observé une espèce sud-Australienne de Drosera (glanduligera) munie de "tentacules" atteignant 18 6-millimetre qui se rabattent vers le centre de la feuille en 75ms (c'est 4 fois plus rapide qu'un clin d'oeil) Video ici.

Fig3 : Les "tentacules" se rabattent en moins de 75 ms [img]. Source Poppinga S., et al. (2012)


Les chercheurs expliquent qu'au centre de la feuille des tentacules gluants attirent l'insecte en profondeur dans le pli de la feuille où l'insecte est digéré. Cela n'avait été observé qu'une fois dans la nature, aussi les chercheurs ont cultivé ces plantes en serre (Cf. youtube) pour les observer au microscope. Ces tentacules ne peuvent servir qu'une fois, mais sont produits en quelques jours.

La biologie du naturaliste n'est pas morte !

Pour une fois, ce n'est pas en compilant dans des bases de donnée des séquences ou d'autres formes de data biologiques que les données qui fondent cette recherche ont été obtenues... Il y a encore une place pour publier la biologie du naturaliste en 2012 !

Sources :

mercredi 2 janvier 2013

Le bouquetin est un mammifère donc endotherme ? …pas tout à fait !

Meilleurs vœux pour 2013 

Bio-Tremplins vous souhaite de savourer encore plus en 2013 la Saveur des savoirs (Astolfi 2008)  et de réussir à donner à vos élèves et étudiants le bonheur de comprendre le monde vivant, la satisfaction de voir "au-delà du sens commun" que la biologie peut donner. (Astolfi 2008)

Alors que plusieurs d'entre vous s'adonnent aux joies des sports d'hiver, puis rentrent se réchauffer au coin d'un feu dans un chalet certains animaux passent l'hiver dehors, par tous les temps. Comment ils y parviennent reste difficile à comprendre.

Le bouquetin est un mammifère endotherme ? Pas tout à fait, en hiver il se dore au soleil du matin 

Un article récent de Meier, C., (2012) dans le journal du Club Alpin ici ( intranet.pdf ) résume une recherche faite dans les alpes sur une vingtaine de bouquetins dont la température et le rythme cardiaque (indicateur du métabolisme) ont été suivis par télémétrie durant 2 ans.
boouquetin dans le froid
Fig 1: Bouquetin actif en hiver  [ img [ img ] Source : C: Morerod in Meier, C., (2012)

Les résultats suggèrent que ces mammifères abaissent leur température la nuit -économisant ainsi l'énergie - et la font remonter en se prélassant au soleil le matin avant d'entreprendre une activité physique. Ainsi ils ne sont pas complètement endothermes, puisque la chaleur solaire contribue de manière importante à ce réchauffement matinal. Le choix d'un emplacement protégé pour la nuit et proche d'un endroit ensoleillé leur permettrait de limiter l'intense consommation d'énergie nécessaire à faire remonter leur température corporelle. 
bouquetin au soleil
Fig 2: Bouquetin au soleil   [ img ] [ img ] Source : E. Huttenmoser  in Meier, C., (2012)

Les  mesures 

10 mâles et 10 femelles de Capra ibex ibex ( Position taxonomique Uniprot ) ( Répartition sur Fauna Europea ) ( Répartition en Suisse sur CSCF ) ont été équipés de colliers télémétriques et d'une sonde introduite dans le rumen (un cylindre de 22 × 80 mm, 100 g) indiquant la température et la pulsation cardiaque (un accéléromètre détecte les mouvements du coeur proche). Ces données sont transmises par radio à des stations de mesure.

Durant 2 ans 2007-2009 les chercheurs  (Signer, C., Ruf, T., & Arnold, W., 2011) ont pu suivre ces animaux. Ils ont aussi enregistré la température, le vent et une mesure qui intègre la température ambiant et le rayonnement solaire, la BBT ( black bulb temperature ) dans des sites où les bouquetins sont souvent. Ils ont suivi visuellement ces animaux et estimé des caractéristiques anatomiques (corpulence, visibilité des os) reflétant leurs réserves corporelles selon une échelle standardisée et validée.
Le pouls a donné une mesure du métabolisme, et la température corporelle a pu être mise en rapport avec l'intensité du rayonnement solaire et le froid, l'activité physique pour étudier leur métabolisme. 

Les bouquetins fonctionnent différemment en hiver


Les auteurs font un intéressant Review des stratégies pour passer la mauvaise saison au début  de leur article. ( Comment  Obtenir un article : Get-a-doi ).
Selon les auteurs, les bouquetins n'hibernent pas notamment parce que cela empêche les processus de fermentation des ruminants.

Ils proposent un graphique du réchauffement horaire de la température corporelle le matin qui montre bien un fonctionnement métabolique différent en hiver et en été (cf. fig 4).

La figure 4 n'est disponible qu'en intranet Fig. 4: Variation de la température corporelle horaire durant la phase de réchauffement matinal selon la BBT [ img Source : Signer, C., Ruf, T., & Arnold, W. (2011)


Signer et al, indiquent que les variations du pouls et donc de métabolisme sont systématiquement plus basses en hiver qu'en été : le max. d'hiver est 60% plus bas que le min.  de l'été (cf fig. 5). La température ambiante et les autres conditions extérieures n'expliquent que 40%  de ces différences.  L'amplitude des variations de température corporelle (rumen, Tr) est presque double l'hiver, surtout due à un refroidissement nocturne (cf. fig. 5). La baisse de métabolisme n'a que peu d'effets sur la température, indiquant une très bonne isolation thermique.
"Our finding that ibex substantially down-regulate endogenous heat production without excessive cooling by ‘hitch-hiking’ on exogenous heat supplies solves this enigma. While basking is a well-known mechanism by which hibernators and daily heterotherms facilitate arousal from torpor, its importance for large mammals seems underappreciated. It may well be a common reptilian heritage of mammals in general, enabling a thrifty use of body reserves and survival during periods of negative energy budgets. " Signer, C., Ruf, T., & Arnold, W. (2011)
Ils montrent que le réchauffement matinal est indépendant du pouls et se produit avec un décalage par rapport à la chaleur solaire (BBT) suggérant que les animaux se déplacent vers des points ensoleillés proches pour profiter du réchauffement passif.
Pour les auteurs, les bénéfices énergétiques  de se prélasser au soleil ( Basking ) explique la variation saisonnière forte du pouls matinal (~ métabolisme), et cette stratégie partiellement ectothermique combinée avec un métabolisme réduit la nuit permet d'optimiser l'utilisation des réserves de graisses de l'animal malgré l'absence quasi totale de nourriture l'hiver.
Ils suggèrent que cet hypométabolisme et ce réchauffement passif pourraient être d'importance pour de nombreux animaux qui n'hibernent pas dans des habitats aux conditions saisonnières fortement contrastées.

La figure 5 n'est disponible qu'en intranet Fig. 5. à droite. Mesures horaires du pouls au repos (HR) , de la température du rumen (Tr), de l'activité locomotice (LA) et de la chaleur solaire (BBT). [ img ] Source : Signer, C., Ruf, T., & Arnold, W. (2011)

Le pelage de l'ours canalise la lumière et lui permet de récupérer  de la chaleur, le bouquetin aussi ?

Des travaux anciens avaient suggéré que le pelage clair de l'ours polaire conduisait la lumière en profondeur lui permettant de transférer un peu de chaleur jusqu'à la peau (près de 10°C quand même) et peut-être de s'orienter.
Tributsch, H.,et al. (1990). ( Comment  Obtenir un article : Get-a-doi ).
Une recherche rapide n'a pas mis en évidence de travaux confirmant que le pelage du Bouquetin serait aussi capable de conduire la chaleur en profondeur vers la peau tout en isolant de l'air froid et du vent. pourtant les poils blancs parmi les poils plus foncés pourraient être efficaces sur ce plan ?
Une piste a poursuivre… n'hésitez pas à m'indiquer des sources le cas échéant, je mettrai a jour dans le Blog Bio-Tremplins.


Un mammifère poïkilotherme et ectotherme !

Ces résultats conduisent à mettre en perspective les clés de répartition, tableaux que nos élèves apprennent où les mammifère sont homéothermes et endothermes (p.ex. ici ). Signer et al. concluent d'ailleurs avec une perspective évolutive :
It may well be a common reptilian heritage of mammals in general, enabling a thrifty use of body reserves and survival during periods of negative energy budgets.
L'évocation d'un héritage mêlé contraste avec la vision dichotomique des clés de déterminations qu'on aime tant dans les classes : une espèce est  ou n'est pas mammifère. C'est évidemment plus facile à corriger et à apprendre, cela rassure les élèves et les parents.  Mais cette vision statique du vivant renforce involontairement les conceptions créationnistes...
Alors que mettre en évidence  les possibles héritages reptiliens ( il fait référence à une classification dépassée, relèveront les puristes )  chez les mammifères à aide à voir le vivant comme en évolution continue.

Sources :

  • Astolfi, J. P. (2008). La saveur des savoirs. Disciplines et plaisir d'apprendre. Paris: ESF.
  • Meier, C., (2012). Se délasser au soleil pour survivre. Les Alpes , 11,2012. pp. 26-27 ici ( extraits intranet.pdf )
  • Signer, C., Ruf, T., & Arnold, W. (2011). Hypometabolism and basking: the strategies of Alpine ibex to endure harsh over-wintering conditions. Functional Ecology , 25 (3), 537–547. doi: 10.1111/j.1365-2435.2010.01806.x ( extraits-intranet.pdf )
  • Tributsch, H., Goslowsky, H., Küppers, U., & Wetzel, H. (1990). Light collection and solar sensing through the polar bear pelt. Solar Energy Materials, 21(2–3), 219‑236. doi: 10.1016/0165-1633(90)90056-7

La plateforme  
Expériment@l   offre aux enseignants de science genevois l'accès à tous ces articles et à près de 25'000 revues scientifiques  :
Comment  Obtenir un article : Get-a-doi http://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/projets/experimental/images/logo-experimental-sml.jpg