Comment débattre des questions vives science-société en classe ?

OGM, Vaccins, évolution, ... la science contestée ? Ou les élèves enfin intéressés à des questions scientifiques ?

La science a quelque chose à dire sur ces questions, elles peuvent motiver les élèves, pourtant il est difficile de les "caser dans le programme"...

Les évaluations de PISA évaluent (ou cherchent à...) la capacité à identifier les questions, et de tirer des conclusions basées sur des données afin de comprendre et de prendre des décisions.

Le nouveau plan d'étude romand PER (qui concerne les élèves jusqu'à 15 ans pour les nombreux lecteurs hors de suisse)

" La culture scientifique peut se définir comme le fait de savoir identifier, sur la base de connaissances scientifiques, des questions et en tirer des conclusions fondées sur des faits, en vue d'appréhender et d'interpréter la réalité. Cette compréhension vise à prédire des effets à partir de causes identifiées. Entre autres, elle permet de repérer les changements du monde naturel dus à l'activité humaine et à prendre des décisions à ce propos. "

Le PER souligne l'importance :

"que chacun possède des outils de base lui permettant de comprendre les enjeux des choix effectués par la communauté, de suivre un débat sur le sujet et d'en saisir les enjeux principaux. Face aux évolutions toujours plus rapides du monde, il est nécessaire de développer chez tous les élèves une pensée conceptuelle, cohérente, logique et structurée, d'acquérir souplesse d'esprit et capacité de concevoir permettant d'agir selon des choix réfléchis.   "  (Conférence intercantonale de l’instruction publique de la Suisse romande et du Tessin (CIIP), 2011)

Je sais que la cohérence entre les intentions affichées, la masse de contenus et la place dans la grille horaire est particulièrement difficile avec la réduction des sciences expérimentales à Genève.
Ne m'envoyez pas de messages irrités. De nombreux scientifiques privés et institutionnels se sont groupés pour réfléchir et agir par exemple VSECO.

Des injonctions à débattre des questions science-société...

Il y a donc des  injonctions explicites pour ouvrir un débat sur les questions "vives" en classe de Biologie.
Il y a des injonctions implicites par le traitement dans les médias de ces thèmes sous un angle assez critique, mêlant parfois sous le nom de "la science" un ensemble d'acteurs : des multinationales avec leurs pratiques géopolitiques, des lobbys industriels et leur communication persuasive, des chercheurs académiques avec leurs publications, la vulgarisation scientifique dont on a vu comment elle dénature inévitablement, ( cf Bio-Tremplins : La percolation des découvertes scientifiques dans la presse)

Le résultat est un mélange de militance, de sensationnalisme et d'une saupoudrée de science qui peut irriter. Mais qui inonde nos élèves et contribue à former leur rapport à la science... 
Il y a les  questions en classe d'élèves sur les risques des OGM, la place de l'homme dans l’évolution , la méfiance des vaccins, etc.

Les questions "vives" ?

Les questions vives sont celles qui font débat, souvent issues de l'actualité. Il y a les questions scientifiquement vives (est-ce qu'un écosystème plus diversifié est plus stable ?) Il y a des questions qui sont scientifiquement plutôt froides, mais "socialement vives" (L'évolution peut-elle produire les merveilles de la nature et l'homme par des mécanismes biologiques seulement ? Les OGM sont-ils dangereux ?).
Elles sont souvent écartées en classe...  Juste traiter les faits de la science en  classe et espérer que la contestation s'en ira n'est pas efficace.

"- elles sont vives parce qu'elles suscitent des débats dans la production des savoirs savants de référence ;
- elles sont vives parce qu'elles sont prégnantes dans l'environnement social et médiatique, et que les acteurs de la situation didactique (élèves et enseignants) ne peuvent y échapper;
- elles sont vives enfin parce qu'en classe, les enseignants se sentent souvent démunis pour les aborder.
Ces technosciences sont sujettes à débat dans la recherche, dans la société. Nous nous proposons de les mettre en débat en classe. Elles font partie de ce que les anglophones appellent la « frontier science » et sont caractérisées par un manque de consensus entre les chercheurs, notamment sur les risques et les effets environnementaux. D'où l'importance de mettre en œuvre des situations-débats en classe dans lesquelles les déclarations des différents chercheurs, des institutions, des journalistes... sont débattues et examinées.
Les élèves sont porteurs d'argumentations façonnées par les médias ou leur milieu socioculturel. Il s'agit de favoriser une prise de distance vis-à-vis de ces discours et d'aider à l'émergence d'une parole autonome et informée. L'argumentation devient ainsi productrice d'apprentissage : au cours du travail argumentatif se construit une connaissance." Simonneaux, L. (2003).

Il y a la façon de "débattre" dans le monde politique et les médias qui cherche la sensation et n'a pas peur de la mauvaise foi, et ou l'affirmation ferme et la rhétorique remplacent souvent la solidité des arguments et des faits. On peut trouver cette façon regrettable – j'aurais personnellement des mots plus durs–  mais mener un débat en classe qui soit basé sur des faits scientifique, leur argumentation à la lumière des hypothèse qui les fondent,... avons-nous été formé à cela ?

On n'y coupera pas, il faudra débattre en classe... mais comment ?

   
affichette du mini-colloque.pdf

Une spécialiste pour débattre de ... comment débattre en classe

Laurence Simonneaux, une spécialiste internationale de la didactique des questions vives donnera une conférence dans le cadre d'un minicolloque de la didactique de la biologie à l'IUFE.  La conférence est ouverte à tous
Elle prendra l'exemple de la relation alimentation-environnement et... évoquera les OGM sans doute.
Elle nous présentera ses recherches, sa réflexion sur la façon dont un débat peut être mené en classe de sciences.

Conférence mercredi 2 mai 2012, 8h30 à 10h30

Laurence Simonneaux

Comment débattre des questions vives science-société en classe ?

Sciences II, salle 1S059

C'est une opportunité rare de rencontrer une chercheure de renom que le y.. pardon l'IUFE est heureuse de vous offrir !
Et vous pourrez rester pour le reste de la journée débattre avec les étudiants en didactique de la biologie de leurs projets. :-))
Tous les détails sur http://doiop.com/didabio12

Sources

• Conférence intercantonale de l’instruction publique de la Suisse romande et du Tessin (CIIP). (2011). Plan d'études Romand, Mathématiques et sciences de la nature. Romandie, Suisse.
• Legardez Alain, Simmoneaux Laurence, (2011). Développement durable et autres questions d’actualité - Educagri éditions
• Simonneaux, L., & Simonneaux, J. (2005). Argumentation sur des questions socio-scientifiques. Didaskalia(27), 79-108.
• Simonneaux, L. (2003). L'argumentation dans les débats en classe sur une technoscience controversée. Aster(37).Simonneaux, L. Panissal, N. & Brossais, E. (2012). Students’ perception of risk about nanotechnology after an SAQ teaching strategy, International Journal of Science Education. En ligne, et sous presse.
• Simonneaux, L. & Chouchane, H. (2011). The reasoned arguments of a group of future biotechnology technicians on a controversial socioscientific issue: human gene therapy. Journal of Biological Education, 45, 3, 150-157.
• Simonneaux, L. & Simonneaux, J. (2009). Students’ socio-scientific reasoning on controversies from the viewpoint of Education for Sustainable Development. Cultural Studies of Science Education. 4, 3, 657-689.Simonneaux, L. (2001) Role-play or debate to promote students' argumentation and justification on an issue in animal transgenesis. International Journal of Science Education. Vol 23, N° 9, 903-928.
• Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi

La photosynthèse, les vitamines et la 1ère Journée Internationale de la Recherche sur les Plantes

Cette journée destinée aux écoles veut mettre en évidence la dynamique de la recherche sur les plantes.
Parmi les recherches en biosciences celles concernant directement l'humain par la santé ont souvent occupé le devant de  la scène, et le prestige de la médecine a souvent incité à mettre en évidence les bienfaits médicaux attendus.  Pourtant la recherche en physiologie des plantes est dynamique et leur enseignement mériterait  aussi d'être remis à jour. 
Prenons un exemple :

Pas de plantes, pas de vitamines !

Dans un article récent, la professeure Fitzpatrick T.B. et al. (2012) fait le point sur l'importance des vitamines, leur métabolisme par les plantes, et les problèmes de déficiences dans les pays en développement, pour discuter comment la science des plantes pourrait contribuer à résoudre ces problèmes.
Elle nous présente des tables compilant les compositions en vitamine de plusieurs plantes cultivées en rapport avec les besoins journaliers, les facteurs de risques de déficiences en vitamine, l'examen des voies biochimiques de production de ces vitamines, et termine par un bilan des stratégies possibles  pour résoudre les problèmes de déficience en vitamine. Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi

La lumière qui éclaire les plantes n'est pas toujours blanche !

Explorons un autre exemple plus en détail : la couleur de la lumière, les spectres des pigments et la régulation de la photosynthèse pour lequel  (Rochaix, J.-D., 2011) apporte une mise a jour bienvenue.
Une feuille reçoit de la lumière qui a une composition spectrale différente selon l'heure du jour ( plus rouge au lever et au coucher), mais surtout sa position dans le feuillage : nettement plus verte à l'intérieur d'une forêt.

Fig 1 : la lumière qui illumine les feuilles n'est souvent pas blanche...Sans parler des rougeurs de  l'aube ou du crépuscule [img]Source :F.Lombard. (2011).

Or les documents scolaires que je connais présentent - implicitement - la lumière blanche comme référence pour discuter de l'activité photosynthétique  

Fig 2 : L'expérience de Engelmann montre l'efficacité photosynthétique selon les longueurs d'onde avec le nombre de bactéries qui se développent auprès d'un filament d'algue illuminé par un spectre.
Implicitement l'intensité de la lumière violette qui illumine les algues est la même que pour le vert ou le rouge.  [img]Source :Wikipedia)
Ce n'est vraiment pas toujours le cas, et l'efficacité de la photosynthèse dépend de l'adéquation entre les spectres d'absorption des pigments et de la lumière reçue.
Pour commencer, une lumière verte est fort peu efficace, contrairement à une croyance courante chez nos élèves.

Les conceptions qui fonctionnent bien dans la vie courante font obstacle à l'apprentissage.

L'observation de nombreux travaux d'élèves dans mon expérience suggère qu'une conception qui fait obstacle auprès des élèves est une sorte d'association "vert = plante = bon pour la photosynthèse"
Cette conception fonctionne assez bien dans la vie courante, puisque là où les plantes poussent bien un observateur perçoit en général de la lumière verte...
Dépasser ce genre de conceptions demande un décentrement qui n'est pas aisé.
De nombreux élèves s'en sortiront très bien en apprenant par coeur pour l'épreuve les phrases de l'enseignant ou du manuel sans changer ce qu'ils pensent au fond d'eux-même. Or on sait combien ces conceptions sont tenaces (Giordan, A. 1996).  Combien d'universitaires répondent sans hésiter à la question "d'où vient la matière qui compose un bout de bois sec ?" Même les biologistes master ou docteurs qui sont mes étudiants trébuchent en général sur cette question si on les prend par surprise. Il m'arrive de me laisser surprendre aussi...
Tanner et al. résument combien les conceptions des apprenants - si on les ignore – produisent "des effets imprévisibles sur l'apprentissage".  Cf ce Tableau

• Tanner, Kimberly. Allen, Deborah. (2005).Approaches to Biology Teaching and Learning: Understanding the Wrong Answers—Teaching? toward Conceptual Change Cell Biol Educ 4(2): 112-117 2005 DOI: 10.1187/cbe.05-02-0068 Tableau-résumé
• Project 2061 répertorie les plus fréquentes conceptions-obstacle sur la photosynthèse 

Les spectres, des connaissances-fantôme ?

On montre assez souvent aux élèves les spectres d'absorption (Cf. Fig 3a) des pigments impliqués dans la photosynthèse, et on effectue souvent une chromatographie avec les élèves Cf. Fig 3b

            b)  
Fig 3 : a) Spectres d'absorption des pigments photosynthétiques.  [img] Source :Nicerweb b) a droite : un exemple typique de ce que les élèves produisent lors d'un TP sur la photosythèse. [img] Source : élèves du collège Calvin)

Mais qu'en tire-t-on ? Quelle compréhension de la photosynthèse ces images étayent-elles ?  Pour aller vers une formulation que le PER encourage : en quoi ces données aident-elles l'élève à affiner ou développer son modèle de la photosynthèse ?
Constater qu'il y a plusieurs pigments dans le feuille, les distinguer, les nommer, en apprendre les noms les prépare-t-il à comprendre le monde et à devenir des citoyens capables de décisions responsables ?
Il est bien sûr plus facile de tester les termes et la nomenclature, que les mécanismes et la physiologie...  On sait que ce sont alors des connaissances évanescentes, des connaissances fantômes qui ne restent que le temps de l'examen.
S'agit-il de développer un modèle du fonctionnement de la photosynthèse qui permette de comprendre son fonctionnement, prédire ses variations selon les circonstances. Et à terme avec d'autres notions, comprendre notre dépendance alimentaire des plantes, les cycles de la matière et les flux de l'énergie qui déterminent le fonctionnement des écosystèmes... et le climat.  De comprendre par exemple comment une forêt n'absorbe vraiment du CO₂ que durant son "jeune" âge ? Ou pourquoi on ne peut pas cultiver du blé dans une forêt, ou pourquoi il faut de l'engrais au printemps, ou pourquoi il faut remettre de l'engrais dans les champs depuis que les consommateurs sont loin des champs cultivés, etc. 
Ne pas remplacer la rigueur scientifique par une juxtaposition d'anecdotes, mais donner du sens aux savoirs rigoureux en les reliant à la vie des élèves, peut améliorer l'intérêt des élèves et la qualité des apprentissages.

« L'importance des plantes pour la vie humaine »

Par le Prof. Jean-David Rochaix de Université de Genève

Conférence – 18 mai 12h30-13h30 Sciences II A300

Comprendre comment une plante s'adapte aux différentes circonstances c'est montrer leur dynamique, explorer comment malgré leur immobilité elles sont réactives. On sait que les élèves ont de la peine à qualifier les plantes de vivantes, parce que leurs adaptations sont très différentes des nôtres  : si nous manquons d'eau nous nous déplaçons pour en chercher. Une plante s'adapte en réglant l'ouverture des stomates par exemple. Si nous n'avons pas assez ou pas la bonne lumière nous enlevons ce qui fait de l'ombre ou nous déplaçons... La plante s'adapte de manière biochimique et physiologique.

La photosynthèse est un processus qui s'adapte. 

Les spectres d'absorption qu'on montre classiquement sont une belle occasion de mettre en évidence cette dynamique. En effet un review récent (Rochaix, J.-D., 2011) fait le point sur la régulation du transport électronique dans la photosynthèse.Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi
Les transporteurs électroniques constituent une longue chaîne qui permet un flux d'électrons permettant les premières étapes de la photosynthèse. Si l'une des étapes de ce flux est plus lente elle ralentit l'ensemble. Comme les travaux dans un tunnel à Glion produisent des bouchons en amont jusqu'à Lausanne et ralentissent le flux de touristes en aval jusqu'en Valais.
Or les 2 centres réactionnels (PSI et PSII)ne captent pas tout à fait les mêmes types de lumière - ici l'examen des spectres prend tout son sens –  et comme ils sont en série, un changement dans la composition de la lumière peut créer un déséquilibre dans le flux d'électrons et des "bouchons".
J'avoue un faible pour ce phénomène, ayant apporté une minuscule pierre à la compréhension de ce phénomène dans mes jeunes années en étudiant par fluorescence cette transition dans le labo du prof. Greppin avec Reto. J. Strasser.

On sait maintenant qu'un déplacement dans la membrane fluide des "antennes" ("light harvesting complex"LHC) qui captent les photons et les dirigent vers les centres réactionnels, depuis le PS I vers le PSII permet de ré-équilibrer le flux en dirigeant plus de photons vers ce centre réactionnel.
La littérature parle de State 1 State2. "The light-harvesting systems of PSII and PSI have different protein and pigment composition and hence different light absorption properties. Thus changes in light quality lead to unequal excitation of PSII and PSI and create an imbalance in the electron transport chain, which is corrected through state transitions" (Rochaix, J.-D., 2011) Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi

Fig 3 :  La transition de "state1" à "state 2" se produit quand l'état redox du pool de la Plastoquinone (PQ) est réduit, par exemple suite à l'excitation préférentielle des PSII par rapport à PSI. Une chaine d'évènements impliquant  Cytb6f, la protéine kinase Stt7/STN7 phosphoryle  le complexe LHCII qui se  dissocie du PSII et se lie au PSI.  [img]Source :Rochaix, J.-D. (2011).

Il est probable que selon le niveau des élèves on souhaite adopter une formulation différente "Si la lumière est plus riche en rouges ou en bleu des "antennes" se déplacent pour que les 2 centres réactionnels soient alimentés également en photons", ou "si la lumière change les  chlorophylles se réorganisent pour optimiser la capture de la lumière  entre les étapes de la photosythèse" . "Les chloroplastes s'adaptent à des lumières de couleur différente"
Mais cet exemple montre bien que la dynamique des plantes est biochimique, qu'elles sont beaucoup mieux équipées que nous les animaux et que s'il existe une échelle de complexité, il y a fort à parier que les plantes seraient loin devant nous...

Les plantes se protègent des UV

Et pour se protéger elles doivent le détecter, un article récent dans Science de l'équipe du Professeur Ulm, (Rizzini L., et al., 2011) a identifié le récepteur (UVR8). Peut-être que c'est un peu pointu comme résultat , mais la lecture de l'abstract donne en quelques mots un point sur la question des UV-B pour les plantes.

"To optimize their growth and survival, plants perceive and respond to ultraviolet-B (UV-B) radiation. However, neither the molecular identity of the UV-B photoreceptor nor the photoperception mechanism is known. Here we show that dimers of the UVR8 protein perceive UV-B, probably by a tryptophan-based mechanism. Absorption of UV-B induces instant monomerization of the photoreceptor and interaction with COP1, the central regulator of light signaling. Thereby this signaling cascade controlled by UVR8 mediates UV-B photomorphogenic responses securing plant acclimation and thus promotes survival in sunlight." Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi

• UVR8 chez UniProt  : Q9XHD7

L'épigénétique chez les végétaux.

L'équipe du professeur Jurek Paszkowski a publié un  article dans Nature (Ito H.,2011) qui montre comment l'épigénétique limite l'expression des rétro-transposons, comment le stress induit la transposition de ces éléments génétiques et comment les SiRNA réduisent cette activation " a crucial role of the siRNA pathway in restricting retrotransposition triggered by environmental stress. " Peut-être que c'est aussi un peu pointu comme résultat , mais la lecture de l'abstract donne en quelques mots un éclairage qui reflète la science en mouvement.  Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi

Tout cela donne une idée des interactions possibles avec les chercheurs lors de la 1ère Journée Internationale consacrée à la Recherche sur les Plantes

Visite du jardin botanique – 18h00 à 19h30 En compagnie de plusieurs guides,  sur inscription au préalable par téléphone au 022 418 5100 ou par Email (visites.cjb@ville-ge.ch). Rendez- vous au pavillon d'accueil place Albert-Thomas. http://ville-ge.ch/cjb/ « L'importance des plantes pour la vie humaine » Par le Prof. Jean-David Rochaix de l'Université de Genève Conférence – 12h30-13h30 Sciences II A300 30 Quai E. Ansermet, Genève Journée porte ouvert pour les écoles – de 8h30 à 16h30 Durant la journée, le Département de botanique et biologie végétale ouvre ses laboratoires de recherche aux classes, en proposant des activits adaptées aux écoles secondaires. Un programme sur mesure sera mis en place avec les enseignants, qui doivent s'annoncer au plus vite à theresa.fitzpatrick@unige.ch Il reste des places mais faites vite ! Exemples d'activités proposées: - Atelier « S'informer sur l'importance des plantes dans la vie humaine et les domaines de recherche à l'Université de Genève » - Rencontre et discussion avec un chercheur en biologie végétale - Visite des laboratoires

Sources

• Fitzpatrick T.B., Basset G.J., Borel P., Carrari F., Dellapenna D., Fraser P.D., Hellmann H., Osorio S., Rothan C., Valpuesta V., Caris-Veyrat C. & Fernie A.R.: Vitamin Deficiencies in Humans: Can Plant Science Help? Plant Cell 2012. PMID: 22374394. doi: http:/​/​dx.​doi.​org/​10.​1105/​ tpc.​111.​093120| intranet.pdf
• Giordan, A. (1996). Les conceptions de l'apprenant. Sciences humaines Hors. Serie, 12, 6.
  
• Ito H., Gaubert H., Bucher E., Mirouze M., Vaillant I. & Paszkowski J.: An siRNA pathway prevents transgenerational retrotransposition in plants subjected to stress. Nature 2011, doi:472(7341):115-119. PMID: 21399627. 
• Lombard, F., & Strasser, R., J. (1983, 1984). Evidence for spill over changes during state-1 to state-2 transition in green leaves. VIth International Congress on Photosynthesis, Bruxelles.
• Rizzini L., Favory J.J., Cloix C., Faggionato D., O'Hara A., Kaiserli E., Baumeister R., Schafer E., Nagy F., Jenkins G.I. & Ulm R.: Perception of UV-B by the Arabidopsis UVR8 protein. Science 2011, 332(6025):103-106. PMID: 21454788.
• Rochaix, J.-D. (2011). Regulation of photosynthetic electron transport. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1807(8), 878–886. doi:10.1016/j.bbabio.2011.05.009 [ Abstract]
• Tanner, Kimberly. Allen, Deborah. (2005).Approaches to Biology Teaching and Learning: Understanding the Wrong Answers—Teaching? toward Conceptual Change Cell Biol Educ 4(2): 112-117 2005 DOI: 10.1187/cbe.05-02-0068 Tableau-résumé
• Project 2061 répertorie les plus fréquentes conceptions-obstacle sur la photosynthèse

Non la science n'a pas peur des odeurs ...

Nous mangeons de la crotte de chien ?

Si l'on considère les atomes qui constituent le sandwich de midi, certainement !
L'amidon qui fait l'essentiel du pain, du riz de pâtes est constitué principalement à partir de CO₂ ( environ 92%). Ce CO₂ provient de l'atmosphère, et c'est la photosynthèse qui y ajoute de l'hydrogène pour en faire des sucres et de l'amidon. Le CO₂ est parvenu dans l’atmosphère grâce à la respiration dans les mitochondries des hétérotrophes (ou dans les bactéries). Ce CO₂ provient par exemple du corps d'autres humains, dans les cellules des décomposeurs, etc. Et donc parfois chez un champignon ou une bactérie qui décompose une crotte de chien.  Évidemment on peut préférer penser que ce CO₂ a été expiré avec le souffle délicat de votre actrice préférée ou la respiration virile de votre sportif préféré...
On peut aussi estimer que nous respirons des atomes qui ont été dans le corps de Einstein ( il semble que ce soit le cas une fois par jour – quelqu'un peut confirmer ?) ou ... d'autres personnages plus sombres du passé.
Et certainement que votre sandwich de midi avait passé largement la date si on considère que les atomes qui le constituent sont issus du corps des dinosaures. Nous mangeons du dinosaure, du mammouth et de l'archéoptéryx... Mais aussi leurs déjections.

Pourquoi elle est toujours brune alors qu'on mange de toutes les couleurs ?

Dans une bio-tremplins du  17 octobre 2009 La science aborde aussi les questions ... truculentes ! nous avions évoqué des documents qui n'ont pas peur d'aborder avec la rigueur et la curiosité scientifique des questions irrévérencieuses "Au fond la science est d'abord une démarche, qui peut tout aussi bien étudier les fluides corporels, les gaz intestinaux et d'autres aspects un peu inconvenants de la physiologie humaine. "
Parmi des ouvrages comme "Les plantes qui puent, qui pètent, qui piquent ?" (Hignard, L., et al., 2008) nous avions évoqué le site de la très respectable, BBC The Naked Scientists qui a abordé la question de la couleur des matières fécales et des causes des flatulences... Des questions qui intéressent les ados et peut-être des situations qui – comme le disait Astolfi dans "La saveur des savoirs" – "les surprenne et soit susceptible de les mobiliser?

• quelles sont leurs conceptions du contenu qui se trouvent prises à rebours et qui pourront évoluer?
• quels documents les fascinent et restent longuement en mémoire
• quels arguments controversés font mouche? .
• quels moments de « remue-méninges» remettent leurs certitudes en question
• quels exemples ont modifié l'ordinaire des discussions ?..." Astolfi, J. P. (2008).

Et justement le Muséum d'histoire naturelle de Genève ouvre aujourd'hui une exposition sur ce sujet, pour élargir votre répertoire d'anecdotes qui passionnent les élèves et d'amorces pour les situations problème et investigation.
Je n'irai pas à l'apéro... :-))

---

KK•ZOO
Exposition du 3 avril 2012 au 21 avril 2013

Communiqué de presse
Pour publication libre
Genève, le 29 mars  2012

Le Muséum d'histoire naturelle de la Ville de Genève propose, du 3 avril 2012 au 21 avril 2013, une nouvelle exposition sur les crottes animales: KK•ZOO.

Le caca, il faut bien l’admettre, c’est un sujet un peu tabou: à éliminer au plus vite, ni vu, ni connu. Pourtant, si l’on dépasse cette première répulsion, on se rend compte que les crottes sont bien plus que de simples déchets malodorants. Un monde foisonnant s’organise autour d’elles. Les animaux les utilisent comme carte de visite, comme réseau social, on y séduit les belles, on s’y bat pour les dévorer.

Grâce à un point de vue très zoologique, l’exposition KK•ZOO et son guide le professeur Copros font plonger le visiteur dans un monde étonnant. Le long d’un sentier des crottes, il découvre par exemple que toutes sortes d’animaux déposent leurs crottes aussi pour communiquer à distance. Il peut également jouer aux experts qui utilisent l’ADN pour identifier des crottes de carnivore. Le professeur Copros fait ensuite découvrir son monde de l’intérieur: le public pénètre dans une bouse géante afin de rencontrer les acteurs qui s’y activent pour la recycler...

Des vitrines consacrées à une collection de crottes véritables montrent leur diversité de formes, de tailles ou de couleurs. On y découvre également des crottes fossiles comme celle déposée par un Tyrannosaure qui venait de dévorer un Tricératops…

Etes-vous devenu expert en KK ? Alors testez vos connaissances dans le dernier espace de l’exposition en essayant de deviner l’auteur de toute une variété de crottes. Et pour en savoir plus, vous pouvez acquérir le jeu de cartes associé à l’exposition.

KK•ZOO est entièrement bilingue français-anglais.

Entrée libre. 3e étage.

Sources

• Astolfi, J. P. (2008). La saveur des savoirs. Disciplines et plaisir d'apprendre. Paris: ESF.p. 121 Extrait:
• Hignard, L., Pontoppidan, A., & Le Bris, Y. (2008). Les plantes qui puent, qui pètent, qui piquent: Gulf Stream.
• Le temps a fait un article sur le sujet ici et cite Toute une histoire à partir d’une crotte :"La petite Taupe qui voulait savoir qui lui avait fait sur la tête"

Une communication cachée entre les hommes et les femmes révélée par le revenu des danseuses de cabaret ?

Il n'y aurait pas d'oestrus ("chaleurs") chez les humains ?

On considère en général que dans l'espèce humaine il n'y a pas d'oestrus ou qu'il est caché. Il serait insultant de parler pour les femmes de "chaleurs".
Miller, G., et al. (2007) ont publié une étude qui suggère que les comportements sexuels des humains seraient modifiés par la phase du cycle menstruel de la femme Il a trouvé que  lorsque des danseuses de cabaret "lap dancers" aux USA  sont dans la phase féconde de leur cycle elles reçoivent très nettement plus de pourboire que celles qui prennent la pilule et celles dans les phases non fécondes.
Dans le débat sur l'effet de la pilule sur le comportement des femmes et de leur entourage qui semble reprendre de l'ampleur, c'est une éclairage qui ne manquera pas d'intéresser les élèves… et les enseignants ?

Prix Ignobel 2008

Cette recherche a obtenu le prix igNobel 2008 dans la catégorie économie. Ce prix récompense d es recherches qui font rire d'abord puis réfléchir.
C'est bien le cas de cette recherche...

La recherche de Miller et al.

Leurs résultats remettent en question l'affirmation généralement acceptée que les femmes n'ont pas d'oestrus ou qu'il n'est pas détecté par les hommes.

Pour de nombreux mammifères il y a des périodes de "chaleurs" où les femelles sont plus  réceptives sexuellement, et plus attractives :  "Estrus is a phase of increased female sexual receptivity, proceptivity, selectivity, and attractiveness", et l'article indique qu'il pourrait contribuer à obtenir des partenaires de meilleur qualité génétique.

C'est un sujet sensible aussi ils avancent avec prudence sur un terrain très controversé.  Ils passent  en revue des études qui suggèrent que les hommes et les femmes seraient sensibles aux phases du cycle des femmes.  (Selon ces articles que Miller cite, les partenaires surveillent plus leurs compagnes dans les phases fertiles, surtout si elles son jolies et eux moins, et les moins jolies surtout à ce moment-là.) "These four studies provide some evidence that men are sensitive to estrous cues in real-world situations."

Je comprends qu'on veuille réagir à ces propos, mais je tiens à préciser que ce ne sont pas les miens : j'essaye de relater honnêtement ceux de Miller, G., et al. (2007) http://dx.doi.org/10.1016/j.evolhumbehav.2007.06.002 | extraits intranet.pdf  Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi
L'article développe plus évidemment, et je vous encourage à le lire avant de m'envoyer des messages irrités.

L'argent comme indicateur révèle une communication entre les femmes et les hommes

Miller et al. ont réalisé une enquête auprès de 18 femmes durant 296 soirées de 5 heures de danse au cours de 60 jours environ 5300 danses érotique sur les genoux des clients dans des cabarets à Albuquerque. Ces danses "lap danse" sont une particularité liée aux lois contre la prostitution aux USA : les danseuses de cabaret peuvent monter sur les genoux des homes et peuvent bouger à leur guise mais les hommes ne peuvent pas les toucher. Tapez "lap dance" dans un moteur de recherche si vous voulez voir à quoi cela peut ressembler.
Ce qui est pertinent à la recherche de Miller est que la prestation de la danseuse a un coût fixe (un "pourboire") mais que les clients choisissent quelle  danseuse ils voudront le temps d'une musique (3min). Les danseuses sont nombreuses et donc en compétition pour le choix des clients, aussi le revenu des danseuses exprime vraisemblablement le degré de satisfaction des clients et les variations de ce montant reflèteraient des variations importantes comme l'attractivité dans ce comportement sexuel formalisé.
"These dancers are highly motivated to maximize tip earnings during every shift they work, which they do by appearing more sexually attractive than the other 5 to 30 rival dancers working the same shift "
Selon les auteurs si l'oestrus était complètement caché,  les revenus ne devraient pas varier au cours du cycle, et la mesure du revenu est donc pertinente pour discuter si il y a ou non oestrus et s'il est détecté par les mâles dans l'espèce humaine.
Les chercheurs ont demandé à ces femmes de noter de manière anonyme par internet chaque soir après le travail combien elles avaient gagné, où elles en étaient de leur cycle et si elles prenaient la pilule.

Résultats :

Les danseuses qui avaient un cycle normal ont gagné en moyenne US$335 par période de 5h durant l'œstrus, et seulement US$260 durant la phase lutéale, contre seulement US$185 pendant la menstruation. Les participantes utilisant une pilule contraceptive ne montraient pas cette variation. Cf fig 1.



Fig 1 : Les effets du cycle menstruel sur le revenu des danseuses de cabaret.  [img]Source : Miller, G., et al (2007).

Un cadre évolutif donne du sens à ces résultats ... et suscite des réactions ?

Les auteurs interprètent ces résultats dans un cadre évolutif : ils se réfèrent à l'idée courante (parmi ces scientifiques... je ne suis pas sûr que chacun accepte cette idée sans la discuter)  que les cycles des femmes sont devenus cryptiques au cours de notre évolution parce que celles qui le font pourraient mieux assurer la présence des mâles auprès de leurs enfants grâce à des relations durables. "The conventional wisdom holds that human female estrus became uniquely “lost” or “hidden” over evolutionary time […], perhaps to promote male provisioning and paternal care in long-term pair-bonded relationships " Et que les hommes auraient été sélectionnés pour détecter ces phases malgré tout.

La séduction : un combat  ? 

Marie-Louise Pierson le montrait aussi dans une image illustrant la séduciton comme un duel à l'épent entre deux partenaires [img intranet].
MIller et al. se réfèrent à une sorte de course à l'armement entre les sexes. "As in so many coevolutionary arms races between the sexes[…], this outcome is not a clear victory for either sex." L'état actuel serait un équilibre : nous serions les descendants de celles qui ont le mieux su cacher leur cycle pour garder nos ancêtre mâles auprès d'elles et de ceux qui ont le plus réussi à percer ce secret. Pour avoir un maximum  de descendants avec elles ... ou d'autres. Et elles auraient choisi les hommes les plus sexy pour leurs infidélités et les hommes les plus stables le reste du temps  (Bressan, P., & Stranieri, D. 2008). 
"we suspect that human estrous cues are likely to be very flexible and stealthy—subtle behavioral signals that fly below the radar of conscious intention or perception, adaptively hugging the cost–benefit contours of opportunistic infidelity." Miller et al.


Une question controversée : problème ou opportunité éducative ? Que les rapports homme-femme soient une forme de combat qui s'explique avec l'évolution pourrait être une belle accroche pour impliquer les élèves dans l'étude de l'évolution.  Si on accepte le débat et si on est prêt à mener un vrai débat scientifique : une controverse constructive...
Notez déjà la date du 2 mai où Laurence Simmoneaux , une spécialiste internationale des questions vives donnera une conférence dans le cadre de la didactique de la biologie à l'IUFE. Elle ne parlera pas des danses de cabaret mais  de la relation alimentation-environnement et... des OGM sans doute.

Comment débattre des questions vives science-société en classe ?

Conférence avec  Laurence Simmoneaux

Mardi 2 mai 2012, 8h30 à 10h Sciences II, salle 1S059

Interprétation... phéromones, mouvements ou autre signal mystérieux

Ces données suggèrent que les hommes détectent de manière non consciente quand une femme est plus fertile, mais la nature des signaux impliqués reste à découvrir. Les auteurs n'ont pas pu vérifier s'il s'agit d'odeurs ou d'autres changements physique subtils, mais ils ne pensent pas que ce soit quelque chose d'évident comme le type de danse ou le contenu de la conversation.  
 

Pourtant Constance Holden  (2007) Something in the Way She Moves? dans ScienceNews discute l'article de Miller, G., et al (2007) avec un titre qui contredit presque les conclusions des auteurs...
En effet, le psychologue de l'évolution, Karl Grammer de l'institut Ludwig Boltzmann d'Ethologie Urbaine à Vienne met en rapport ces résultats avec des recherches qu'il poursuit montrant qu'il est possible de détecter le moment de l'ovulation par les effets que les niveaux accrus d'oestrogènes induisent sur la manière de marcher et de danser. Pour lui il s'agirait de changements dans les mouvements : "it seems to be most likely that body motion--and not pheromones--is the information carrier."
La question du sexe de l'auteur des recherches ne peut pas être ignorée dans un cas comme celui-ci.
C'est intéressant de noter que Constance Holden - une femme - dans la news de Science rapporte ces propos de Grammar qui a pas mal publié sur les liens entre beauté perçue hormones et mouvement alors que Miller suggère plutôt d'autres pistes... la question reste ouverte, la recherche se poursuit !   

D'autres études sur les effets sur le comportement du cycle menstruel

• Les femmes mariées préfèrent les célibataires quand elle sont fertiles... ?
  • Bressan, P., & Stranieri, D. (2008). The Best Men Are (Not Always) Already Taken. Psychological Science, 19(2). intranet
• Préférence de visage masculins – pour une relation a court terme – selon le stade du cycle : 
  
• Little, A. C., & Jones, B. C. Variation in facial masculinity and symmetry preferences across the menstrual cycle is moderated by relationship context. Psychoneuroendocrinology,(0) doi:10.1016/j.psyneuen.2011.11.007
• Review :
• Haselton, M. G., & Gildersleeve, K. (2011). Can Men Detect Ovulation? Current Directions in Psychological Science, 20(2), 87–92. doi:10.1177/0963721411402668
• Les femmes détectent mieux les serpents selon la phase du cycle menstruel
• Masataka, N., & Shibasaki, M. (2012). Premenstrual enhancement of snake detection in visual search in healthy women. Scientific Reports, 2. doi:10.1038/srep00307

• Le visage d'une femme est plus attractif au moment fertile de son cycle
  
• Kramer, D. (2004). Women look best once a month. Nature News. doi:10.1038/news040329-6
  
• Nouvelle dans ScienceNews qui discute l'article de Miller et al. 
  
• Holden, Constance (2007) Something in the Way She Moves? - ScienceNOW. (5 Oct 2007)
  
• Les femmes seraient plus vachardes entre elles durant la phase fertile
• Hopkin, M. (2004). Caustic comments get girls a date. Nature News. doi:10.1038/news040216-11

Sources

• Grammer, K., Fink, B., Møller, A. P., & Thornhill, R. (2003). Darwinian aesthetics: sexual selection and the biology of beauty. Biological Reviews, 78(3), 385–407. doi:10.1017/S1464793102006085
• Miller, G., Tybur, J. M., & Jordan, B. D. (2007). Ovulatory cycle effects on tip earnings by lap dancers: economic evidence for human estrus?. Evolution and Human Behavior, 28(6), 375-381.| http://dx.doi.org/10.1016/j.evolhumbehav.2007.06.002 | extraits intranet.pdf
• Pierson, M.-L. (2005). L'Image de Soi: Eyrolles.
  

Semaine internationale du cerveau lundi 12 samedi 17 mars

Dans le  cadre de la semaine du cerveau du lundi 12 au samedi 17 mars 2012, des ateliers et des visites sont organisés pour les classes et probablement pleins depuis longtemps, et les conférences sont maintenant annoncées avec une sorte de jeu de mots visuel sur le plastique d'un modèle du cerveau. 

Chaque année la semaine du cerveau nous offre l'occasion de magnifiques conférences pour titiller les cerveaux intelligents et curieux...

Provocante, cette remarque cherche à mettre en évidence que les capacités du cerveau sont vues comme statiques dans de nombreuses situations scolaires : l'élève est "bon" ou pas, il est "motivé" ou pas... il s'intéresse aux sciences ou pas ! Un peu comme si c'étaient des propriétés définitives de son encéphale.
A part la dégradation avec l'âge, il me semble qu'une vision de son fonctionnement comme une constante plutôt que comme une dynamique est encore en filigrane dans de nombreux choix pédagogiques.
On sait que certains neurones peuvent parfois se multiplier, on parle de plus en plus de la plasticité du cerveau comme d'un mécanisme pour nuancer l'irrémédiable poids du passé sur l'épanouissement de l'individu, la résilience par exemple. On cherche à y faire appel pour traiter les séquelles psychologiques des évènements traumatisants.
On parle de plasticité aussi pour comprendre comment la mémoire est modifiable par son usage,... Du coup les jugements sur les capacités des élèves devraient-ils être transformés en positionnement sur un parcours ?

La semaine du cerveau est en tous cas une belle opportunité de mettre la plasticité du notre à l'épreuve ...

Semaine internationale du cerveau

Du lundi 12 au samedi 17 mars 2012

Uni Dufour, 24 rue Général-Dufour, Auditoire Piaget (U600, sous-sol)

• Lundi 12 mars
  Le cerveau,
  un as du recâblage
  
• Mardi 13 mars
  Le langage,
  théâtre de la souplesse cérébrale
  
• Mercredi 14 mars
  Le cerveau des temps modernes
  
• Jeudi 15 mars
  Du berceau à l'âge mûr,
  un cerveau en perpétuelle réorganisation
  
• Vendredi 16 mars
  Réparer le cerveau confus

Programme à imprimer  (document pdf 1.3 MB)
Organisation: Centre interfacultaire de neuroscience de l'Université de Genève
Renseignements:
Mona Spiridon
T 022 379 53 78

CLIMAT ET ÉCONOMIE,Nouveaux réseaux, nouvelles alliances

Si ce message ne s'affiche pas correctement, cliquez-ici

Mesdames, Messieurs, chères et chers collègues, chères étudiantes, chers étudiants,

A l'occasion de la prochaine Grande conférence, l'Université de Genève donne la parole au secrétaire général de l'Organisation météorologique mondiale (OMM), Michel Jarraud,
et au président fondateur du R20 - Regions of Climate Action, Arnold Schwarzenegger, ancien gouverneur de Californie. Ils s'exprimeront sur les nouveaux défis liés aux changements climatiques et sur les solutions concrètes proposées par leurs organisations.

L'une des grandes priorités de l'OMM est ainsi d'assurer la diffusion d'informations climatologiques fiables, non seulement aux décideurs mais également aux populations vulnérables qui se retrouvent en première ligne face aux risques climatiques. A cet effet, elle lance l'instauration du Cadre mondial pour les services climatologiques. Quant au R20, ONG lancée en 2011, elle propose d'agir au niveau local, en développant un réseau de régions du monde, de partenaires publics et privés (entreprises, académies, organisations internationales, investisseurs…), soucieux de promouvoir le développement des territoires vers une économie sobre en carbone.

Grande conférence
CLIMAT ET ÉCONOMIE
Nouveaux réseaux, nouvelles alliances

Michel Jarraud, Secrétaire général de l'Organisation météorologique mondiale
Arnold Schwarzenegger, Président fondateur du R20 et ancien gouverneur de Californie

Mercredi 7 mars | 18h30
Uni Dufour. Entrée libre
Conférences en anglais et en français avec interprétation simultanée en français/anglais.

En espérant vous retrouver nombreuses et nombreux lors de cet événement, je vous prie de croire à mes salutations les plus cordiales.

Jean-Dominique Vassalli
Recteur

L'homme et l'animal au Moyen Âge

L'université offre des cours au grand public. Ils sont l'occasion de prendre du recul sur sa discipline, de se rafraîchir les idées, de recevoir de l'enthousiasme dans une profession où on en donne tant...

Tous les cours publics de l'UNIGE

Rejeter ce qui vient d'une autre discipline ou se frotter a d'autres points de vue ?

Voici un cours donné par un historien, qui porte un regard sur notre rapport aux animaux.
Naturellement le titre peut faire réagir un biologiste : quelqu'un qui emploie le terme de " l'animal" ne prend probablement pas du tout la mesure de la diversité du vivant... Comment employer le même terme pour une sangsue et un éléphant, un oursin et un boa, une anguille et un humain. De plus l'opposition humain-animal suggère une méconnaissance profonde des liens évolutifs que nous avons avec les autres animaux.
Alors ... rejeter un cours donné par quelqu'un qui "n'y connait rien " ?
Ou au contraire confronter nos approches à celles d'un autre domaine, s'enrichir de se faire bousculer les idées ? Y trouver ds manières d'enrichir les liens entre les cours et les racines symboliques et culturelles dans lesquelles nos élèves baignent, souvent à leur insu. Peut-être un peu dans le prolongement d'un Desmond Morris qui analyse le comportement des animaux familiers comme une expression de la psychologie humaine...

"Un auteur pas plus savant que ses lecteurs mais qui comprend son savoir d'une façon qui les étonne, les désarçonne, voire les choque, leur apporte plus qu'un auteur qui n'a à leur offrir qu'un savoir plus vaste que le leur. Si vous êtes de gauche, lisez des auteurs de droite, si vous êtes rationaliste, lisez des mystiques (et symétriquement, bien sûr) ! La stimulation naît du désaccord. On ne sait ce qu'on pense que quand on a compris les raisons de ceux qui pensent autrement."
Nordon, D. (2007).

Alors ... allons nous faire décoiffer les idées ? 

UN cours qui sera initié le 29 février prochain s'intitule: «Des bêtes et des hommes : regards médiévaux sur la nature et les animaux», il abordera non seulement la question toujours passionnante de notre invariable tentation d’incarner nos qualités et travers dans différents animaux, que ce soit sous un vernis religieux ou non, mais également les connaissances, souvent bien plus profondes qu’on l’imagine, que les hommes du Moyen Age possédaient sur les animaux.

L'homme et l'animal au Moyen Âge

Le cours public sur le Moyen Âge 2012 sera consacré à la thématique: "Des bêtes et des hommes: regards médiévaux sur la nature et les animaux". Il aura lieu tous les mercredis du semestre de printemps (du mercredi 29 février au mercredi 23 mai), de 18h15 à 19h, dans la salle B 101 d'Uni Bastions.

  [img]

Le professeur Michel Pastoureau, directeur d'études à l'École pratique des hautes études, où il occupe la chaire d'histoire de la symbolique occidentale, donnera la première conférence de ce cycle, le mercredi 29 février. Spécialiste des couleurs, des symboles et de l'héraldique, Michel Pastoureau a publié de nombreux ouvrages sur ces thèmes, ainsi que sur les animaux. Son dernier livre, paru en 2011, est consacré aux Bestiaires du Moyen Âge.

---

"L'historien du Moyen Âge face à l'animal"

Conférence de Michel Pastourneau
Uni Bastions, salle B101
Mercredi 29 février à 18h15

Pour en savoir plus

Références

• Morris, D. (1969). The Human Zoo: New York. Macgraw Hill.
• Nordon, D. (2007). Pourvu que je ne comprenne pas ! Pour La Science.(Décembre 2007), 5.

Pourquoi les daltoniens sont-ils nombreux ?

Le daltonisme ne serait pas un défaut, mais un avantage dans certaines situations ?

Une recherche récente rapportée  dans une News de Nature (ici) est l'occasion de faire le point sur un exemple très classique pour la génétique et la physiologie de la vision dans les écoles : le daltonisme.
Généralement présenté comme un défaut de vision, parfois une maladie génétique, une vision dichromatique (deux types de cônes plutôt que trois) pourrait en fait être un avantage évolutif pour distinguer mieux les formes.  Il semble - chez plusieurs autres primates en tous cas - que la discrimination plus fine des couleurs qu'apporte un troisième type de cônes est au détriment d'une distinction des formes plus précises.  La dichromatie réduirait la distractions par les couleurs dans des environnements visuellement complexes, riches en taches de couleur et de formes rencontrés dans les arbres.

Fig 1 : Saguinus.  [img]Source J. DIEGMANN:

L'avantage de la trichomatie

De nombreux vertébrés (poissons reptiles et oiseaux) ont une vision des couleurs à 4 types de cônes (Quadrichromates), mais deux gènes se sont perdus durant le passé nocturne de l'évolution des mammifère (Melin, A. D., Fedigan, & al. 2007). Cependant une duplication d'un gène a permis que de nombreux primates aient une vision des couleurs reposant sur 3 types de cônes, avec 3 gènes différents pour l'Opsine (ici): ils sont trichromates.
Plusieurs recherches (Cf. le petit review qui introduit  Smith, A. C., et al. 2012) indiquent que la trichromatie permet de mieux distinguer les fruits mûrs, les feuilles jeunes vert tendre, pourtant on trouve chez plusieurs autres primates une proportion mêlée de dichromates et de trichromates.
S'il s'agissait d'une "maladie" ou d'un "défaut de vision" on peut supposer que nous serions plutôt les descendants de trichromates qui ont réussi à mieux distinguer les fruits mûrs, mieux nourris et moins atteints par les les diarrhées... Or les daltoniens sont près d'un sur 10 chez les hommes européens (Source) . Chez les autres primates aussi on s'attendrait à ce que les dichromates soient très rares.
A moins qu'on ait affaire à une sélection balancée qui maintient la diversité par exemple en favorisant les hétérozygotes. 

Quel serait alors cet avantage ?
Chez les singes du genre Saguinus, notamment  Saguinus fuscicollis et Saguinus labiatus que les auteurs ont étudié, on trouve les deux formes de vision des couleurs.
Chez certains primates du nouveau monde, notamment les Saguinus, il y a 3 allèles pour la vision des couleurs et les femelles hétérozygotes sont trichromates alors que les mâles et les femelles homozygotes sont dichromates (Smith, A. C., et al. 2012). Le type de vision peut être déterminé en séquençant les régions pertinentes du génome extrait de matières fécales. Les séquences n'ont pas d'odeur aurait dit Vespasien peut-être.

• Position taxonomique @ UniProt du genre Saguinus (en français ce sont des sagouins, mais évidemment en classe, ce terme pourrait susciter une certaine agitation parmi les élèves les plus jeunes d'esprit…)
• Encyclopedia Of Life : Saguinus labiatus image
  
• Animal Diversity Web : Saguinus Labiatus Photos et mode de vie etc
  

Des proies qui se cachent

Les tamarins, notamment les sagouins sont de petits primates arboricoles qui se nourrissent principalement d'insectes, notamment de Katydidés Tettigoniidae, et en particulier de Pseudophyllinae Phaneropterinae. Ce sont des insectes nocturnes qui échappent à la prédation diurne de différentes manières : certains ont des formes ressemblant à des feuilles ou des écorces d'autres sont simplement de couleur verte, enfin certains sont hors de vue dans des creux.


Fig 2 : Cherchez bien l'insecte (Pseudophyllinae).  Si vous êtes trichromates ce sera presque peut-être facile que si vous êtes daltonien [img]Source hgeorge.  : Hong Kong Bird Watching Society (HKBWS)

Les formes ou les couleurs ...

Le type de camouflage influence la capture par les sagouins, puisque (Smith, A. C., et al. 2012) les insectes camouflés par la couleurs sont mieux repérés par les trichromates et ceux cachés par leur forme mieux repérés par les dichromates. Il semble que ces derniers soient moins distraits par d'autres informations dans ces environnements visuellement très chargés dans le feuillage, les ombres, les formes et avec une lumière teintée de vert. 
Ceux qui ont essayé de photographier dans les forêts comprendront bien le problème...

En comparant les captures d'insectes de Tamarins du genre Saguinus, puis en corrigeant pour le sexe des individus, (Smith, A. C., et al. 2012) ont observé sur le terrain que les dichromates capturaient une proportion d'insectes camouflés sur les écorces et les feuilles pour lesquels la forme permet le repérage.

Fig 3 : En simplifiant (trop ?...retournez à l'article ce serait mieux ! ), on pourrait lire ce graphique comme la discrimination des dichromates en X et des trichromates en Y. On voit que les trichromates distinguent mieux certains types d'insectes (p. ex. en brun les insectes camouflés sur les écorces "Bark") [img]Source (Smith, A. C., et al. 2012):

En somme, les études de terrain aussi bien que celles en labo, montrent – selon les auteurs – que les trichromates capturent plus d'insectes, mais que les dichromates capturent mieux les insectes au camouflage de forme dans la nature.

"The behavioural results from wild tamarins along with the spectral results suggest that trichromats are superior at detecting green generalist and concealed insects. However, dichromats appear to be better than trichromats at catching camouflaged insects (i.e. the bark and leaf mimics), as predicted." (Smith, A. C., et al. 2012)

Ces résultats ne sont pas très faciles à utiliser en classe : pas de belle certitude simple, pas de graphique dont l'interprétation saute aux yeux... 
Un peu comme le monde réel en somme !  Celui auquel nous les préparons en somme…

Un monde où  "Les problèmes complexes ont toujours une réponse simple, facile à comprendre, mais fausse."   Bloch, Arthur. (1990).

Eloge de l'imperfection ?

Ceux d'entre nous qui voient moins les couleurs peuvent revendiquer une meilleure détection des formes, et porter leur différence comme une diversité qui a avantagé leurs ancêtres durant notre longue évolution et pourrait bien être favorable dans certaines situations actuelles.

On peut en effet voir dans cet exemple une belle illustration des mécanismes maintenant la diversité : la sélection balancée. Les auteurs suggèrent que la fréquence assez grande des dichromates résulte de l'avantage des hétérozygotes, mais aussi peut-être d'une sélection dépendant de la fréquence.
Si je comprends bien ce point : lorsque le nombre de proies capturées par un phénotype est trop grand , cela favorise ceux de l'autre phénotype : Par exemple s'il n'y a presque plus que des trichromates, les insectes qui leur échappent (camouflage de forme) se multiplient et cela donne un gros avantage aux dichromates capables de mieux les capturer.

"Our results for tamarins lend support to heterozygote advantage, as it is known that not only are trichromats better able to detect and select fruit (e.g. Smith et al. 2003), but they also catch more insects than their dichromatic counterparts. However, that dichromats catch a greater proportion of camouflaged prey suggests that selection for niche divergence may also be playing a part in maintaining colour vision polymorphism in tamarins. The relative abundance of different classes of insects is therefore important in the relative success of insect foraging in di- and trichromatic tamarins." (Smith, A. C., et al. 2012)

Compléments sur la biologie du "daltonisme"

Chez l'homme la dyschromatopsie peut prendre plusieurs formes : le défaut  des cônes M (sensibles au vert), ou L (sensibles au rouge), voire S (sensibles au bleu). Selon OMIM la deuteranopie c'est à dire le défaut  des cônes M est le cas de  la plupart (75%) des homme atteints. Ce n'est donc pas - comme on le lit souvent - un défaut ou l'absence des cônes " rouges" = L  qui est en cause, dans le daltonisme en général mais un défaut des cônes M.  Comme le Dr. Dalton semble-t-il.

• Synthèse physio et génétique : Cones and Color Vision.  le Purves (2001) Online
  
• Quels gènes impliqués : cf  BIST : Scénario 3
• Tous les gènes connus impliqués dans la maladie  ici
• L'un sur le chr 7 (OPN1SW) Colorblindness, tritan
• 2 autres sur le chr X vers l'extrémité du bras long Protan et Deutan (OPN1LW, OPN1MW) ; OPN1 pour opsin1
• Quelles fréquences dans la population
• Une lecture sommaire des entrées OMIM et du 303800 donne pas mal d'infos sur la maladie, les fréquences etc.
  
• Quels effets dans la vie courante (ici dans webarchive car les pages ont disparu) exemple : la cuisson de la viande vu par un dichromate img et  un trichromate img |  Source
  
• Simulation pour explorer les couleurs  et les filtres  ici
• Simulation Afficher à l'écran toute couleur RGB pour les étudier.
• On peut aussi utiliser 3 spots équipés de filtres R V B et éclairer un scène colorée puis supprimer  le vert (ou le rouge) pour permettre à chacun de "voir daltonien"  Image: M. Sacroug
  

Sources

• Bloch, Arthur. (1990). Murphy's Law Complete, Ed. Mandarin
• Evolution: Colour vision aids the hunt. (2012).Nature, 481(7380), 116. doi:10.1038/481116a
• Melin, A. D., Fedigan, L. M., Hiramatsu, C., Sendall, C. L., & Kawamura, S. (2007). Effects of colour vision phenotype on insect capture by a free-ranging population of white-faced capuchins, Cebus capucinus. Animal Behaviour, 73(1), 205–214. doi:10.1016/j.anbehav.2006.07.003
• Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al.,(2001) editors.Neuroscience. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; .
• Smith, A. C., Surridge, A. K., Prescott, M. J., Osorio, D., Mundy, N. I., & Buchanan-Smith, H. M. (2012). Effect of colour vision status on insect prey capture efficiency of captive and wild tamarins (Saguinus spp.). Animal Behaviour, 83(2), 479–486. doi:10.1016/j.anbehav.2011.11.023 | intranet.pdf 

La plateforme Expériment@l de la faculté des  sciences vous offre l'accès aux articles originaux et vous informe. | Comment  Obtenir un article mentionné : Get-a-doi