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Utaka Souley

15/04/2019 à 18h58

Pascal Amateur
aujourd'hui à 14h43

De mémoire aussi, Freud a évoqué la "laideur" des parties génitales [...]
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Les parties génitales ? c'est à Freud !

Bon, assez déconné. La laideur ou la beauté, on doit se contenter de philosopher dessus (avec Alain, par exemple : le bon goût, c'est mon goût.).

Mais pour revenir sur le plan scientifique qui est le sujet du fil, comme Jean-Huileux le fait avec les sonorités, les accords et les dissonances, reste l'étude.

Une piste de réflexion, si vous voulez : les visages (de femmes) que les hommes (européens) trouvent le plus agréables à l'oeil seraient ceux qui sont le plus proches de la symétrie gauche-droite (je donnerais bien la source, mais je l'ai oubliée, désolé).

Kireg

15/04/2019 à 23h25

Papillons

Depuis quelques semaines, l’émission du samedi midi de France Inter « Sur les épaules de Darwin » propose de nous faire voyager à dos de papillon au pays de l’épigénétique et de la théorie de l’évolution. J’ai été captivé par le travail de restitution de Jean-Claude Ameisen, à un point tel que j’envisageai d’écrire un résumé dans lequel je pourrais me replonger lorsque – le temps passant – tout ceci serait devenu confus dans mon esprit.
En y réfléchissant plus avant, je me suis dit qu’un tel texte pourrait intéresser d’autres personnes. Aussi, je vous le propose. Je ne poste pas les liens vers les articles scientifiques, mais les garde à disposition au besoin. Dans tous les cas, écoutez cette émission, c’est un trésor.



GENETIQUE ET EPIGENETIQUE

Le support de l’information génétique est la molécule d’ADN. Il s’agit d’une double hélice composée de quatre bases azotées A/T/C/G. C’est ce fameux ADN qui contient les gènes, les parties « codantes » transcrites en ARN, une molécule intermédiaire à la base de la synthèse des protéines.

Toutes les cellules d’un organisme possèdent peu ou prou la même molécule d’ADN et – dans le cadre de la fécondation et de la reproduction sexuée – la moitié est issue du père, l’autre de la mère.

Un neurone et une cellule de foie ont donc le même génome, mais c’est – parmi l’ensemble des gènes disponibles dans la cellule – ceux que l’on choisit d’exprimer qui confèrent ses propriétés à la cellule (transmettre un influx nerveux pour le neurone, se contracter pour le myocyte) et donc à l’ensemble de l’organisme multicellulaire. Pour faire simple, les fonctions cellulaires sont assurées par les produits de l’expression des gènes : les protéines. C’est ainsi que l’actine et la myosine permettent la contraction musculaire. La conséquence de l’expression des gènes est le phénotype, que l’on pourrait définir comme « ce qui se voit » (yeux bleus, taille, enzyme fonctionnelle…).

Pour information, chez l’homme, il existe environ vingt-mille gènes (c’est moins que pour certaines fleurs), et deux-cents types cellulaires. La diversité des phénotypes dans une espèce donnée tient en ce qu’il existe de multiples versions des gènes que l’on nomme allèles et que la molécule d’ADN n’est pas figée mais soumise aux mécanismes de mutation.

Les gènes occupent une infime partie de l’ADN. Le reste, la partie non-codante représente environ 98% de la molécule, et on l’a longtemps baptisé « junk DNA » tant l’on pensait ces séquences inutiles.

Les découvertes des trente dernières années ont balayé ces idées, et mis en lumière le rôle capital des zones non-codantes. Ce sont ces séquences qui vont réguler l’expression des gènes. Ceci passera par des modifications rapides des bases azotées (A/T/C/G/) qui constituent l’ADN et des protéines autour desquelles la molécule ADN est enroulée (les histones). L’ensemble que compose l’ADN et les protéines autour desquelles elle s’enroule se nomme la chromatine. Sa forme la plus compacte, observée dans les cellules en division, est le fameux chromosome (vingt-trois paires de chromosomes chez l’homme, pour chaque paire, un est issu du père et un l’est de la mère). Selon ces modifications, l’ADN sera ouvert et favorable à l’expression des gènes (euchromatine), ou bien compact et réfractaire à leur expression (hétérochromatine).

Tout mécanisme qui modifie le profil d’expression des gènes sans altérer la séquence d’ADN en tant que telle est nommé épigénétique. Les modifications épigénétiques sont rapides (possible sur une génération en cours de vie) et transmissible à la descendance. On a prouvé que des souris traumatisées par un stimulus transmettaient cette peur à la descendance. Je vous laisse en tirer les conclusions pour sapiens sapiens.

Les modifications génétiques, quant à elles, sont également transmises à la descendance mais s’opèrent sur le temps long, au rythme du hasard des mutations et sélection.



THEORIE DE L’EVOLUTION, MUTATIONS, ET SELECTION NATURELLE

Dans le modèle darwiniste de l’évolution, des mutations de la séquence d’ADN ont lieu en permanence, au hasard, et ne sont retenues que celles qui débouchent sur un phénotype conférant un avantage sélectif à l’individu dans son milieu.

Les mutations apparaissent du fait de la présence de mutagènes dans l’environnement (rayonnement électromagnétique, polluants…) et par les erreurs que commettent les enzymes en charge de réparer l’ADN endommagé, et de dupliquer la molécule d’ADN lors des divisions cellulaires.

Un exemple célèbre de mutation/sélection est celui des phalènes ayant muté pour obtenir un phénotype noir. Ces papillons avaient un avantage sélectif car ils pouvaient se cacher sur les troncs charbonneux de l’Angleterre industrielle. Invisibles pour leurs prédateurs, ils ont pu donner naissance à une descendance et donc propager ce phénotype.

On voit dans cet exemple les relations intimes entre l’individu et son milieu.
Mais tout n’est pas si simple et d’incroyables découvertes font être faites aux alentours des années 1850.


MIMETISME BATESIEN

Henry Bates est un entomologiste britannique passionné par les papillons. Lors d’une expédition en Amérique du Sud, il se rend compte que certains motifs de couleur vive (symbole de danger) des ailes se retrouvent chez des individus d’espèces totalement différentes. Par ailleurs, lorsqu’ils fait sécher ses prises afin de les conserver, certaines espèces de papillons sont mangées par les oiseaux quand d’autres sont toujours épargnées. Il comprend que certains papillons sont toxiques pour leur prédateurs et donc ignorés d’eux.

Il émet alors l’hypothèse que certains papillons non-toxiques imiteraient les couleurs vives des papillons d’espèces toxiques afin de duper les prédateurs. Bates écrit à Darwin pour lui faire part de ses idées. Charles Darwin, à cette époque a déjà résolu le mystère de l’origine des espèces, mais n’a encore rien publié. Il est sidéré par la similitude des hypothèses de Bates et la façon dont elles s’inscrivent dans sa théorie de l’évolution. Darwin fait part à Bates de son bonheur de voir quelqu’un confirmer sa théorie.

Plus tard, ce mécanisme de proies « agneaux - inoffensifs » imitant des proies « loups - toxiques » pour échapper aux prédateurs sera nommé en l’honneur de Bates, mimétisme batésien. Celui-ci est efficace tant que la proie-loup (toxique) est présente dans le milieu. Si elle disparaît, l’agneau déguisé en loup sera d’autant plus rapidement dévoré qu’il affiche désormais des couleurs vives d’un (faux) danger. Les prédateurs, au prix d’essais et de transmission de leur expérience aux congénères, finiront par le démasquer.

MIMETISME MULLERIEN

A la même époque, au Brésil, Fritz Müller fait une découverte étrange. Fritz Müller se destinait à devenir médecin dans sa Prusse natale, mais refusant de répéter le serment de fin d’étude invoquant un Dieu qu’il répudie, il s’exilera finalement vers le Brésil où il vivra plusieurs années comme un quasi-reclus dans les profondeurs de la forêt.

Lui aussi est passionné par l’entomologie. Il maîtrise également les mathématiques du fait son cursus académique. En observant les papillons, il remarque que des individus toxiques d’espèces différentes présentent les mêmes motifs et couleurs vives, symboles de danger. Pourquoi donc deux espèces de papillons toxiques se ressembleraient-elles tant ? Le modèle batésien de l’agneau et du loup ne colle pas ; nous avons ici deux proies de type loup.

Müller ne le sait pas mais les mêmes observations sont faites à la même époque, par d’autres, en Afrique et en Asie du sud-est…

Fritz Müller sera obnubilé par cette question des deux proies de type « loup », d’espèce différentes mais si ressemblantes. Trop ressemblantes pour que cela insignifiant. Il connaît les travaux de Darwin qu’il défend et soutient sans réserve. Un beau matin, l’illumination !

C’est le regard des prédateurs qui modèle les phénotypes des proies dans le cadre de la sélection darwinienne. Le fait, pour deux papillons toxiques d’espèces différentes, d'avoir la même apparence permet de bénéficier réciproquement de la répulsion de leur prédateur respectif et ainsi d'améliorer l'efficacité de leur défense. Voici ce que dit Wikipédia :

« Ce phénomène peut être comparé au mimétisme batésien, où un mime inoffensif imite un modèle nocif et, en conséquence, trompe le prédateur. Le mimétisme müllérien, en revanche, est différent, car les deux espèces sont nocives, et donc il n’y a pas duplicité. Au contraire, la ressemblance des couleurs d’avertissement est avantageuse pour les deux espèces, car le prédateur a tendance à moins se tromper. Les prédateurs apprennent à éviter les proies nocives plus efficacement, puisqu’une mauvaise expérience du prédateur avec une espèce protège tous les autres modèles müllériens. Le mime et le modèle profitent donc tous deux de la présence de l’autre grâce au partage du fardeau que sont les prédateurs. De plus, des études ont montré que le mimétisme müllérien est aussi avantageux pour le prédateur, car il réduit la fréquence des erreurs pendant l’apprentissage des différents signaux d’avertissement ».

Müller poussera son étude jusqu’à un modèle mathématique qui conclura que des deux espèces de proies, plus l’une d’entre-elles est minoritaire et plus elle profitera du mimétisme en termes de survie. On baptisera donc ce mécanisme le mimétisme müllérien.

Il convient à ce stade de préciser que le terme « mimétisme », qui implique une volonté d’imitation de la part de l’animal, pourrait paraître impropre. Il n’est nullement ici question de volonté, mais bien de mécanismes aléatoires de mutations, sélectionnés dans un contexte donné.


AUTO-MIMETISME


Une question qui vient tout de suite à l’esprit est de savoir ce que deviennent les imitateurs lorsque leur modèle toxique disparaît ?

- Sont-ils dévorés par les prédateurs ?
- Quittent-ils la région ?
- Sont-ils remplacés par des descendants qui ont, par le hasard des mutation / sélection, perdu leurs couleurs vives et peuvent alors se fondre dans le paysage ?

Pourquoi des papillons sont toxiques ou non-toxiques ? Cela dépend des plantes sur lesquelles pondent les mères et qui nourriront les larves. Si la ponte a lieu sur une plante toxique, le papillon pourra accumuler ses toxines, souvent des glycosides cardiotoniques qui, à faible dose, ont un effet émétique sur les prédateurs. Les oiseaux vomiront et ne pourront plus se nourrir pendant trente minutes.

C’est ainsi qu’au sein d’une espèce donnée de papillon dont l’aspect est donc toujours le même, certains individus seront des loups (toxiques), ou bien des agneaux (non-toxiques) à l’apparence de loup, et ceci se décidera selon leur alimentation originelle.

Un modèle de mimétisme implique le papillon Reine (toxique) et son imitateur, le papillon Vice-Roi (toxique et donc müllerien, ou non-toxique et donc batésien, selon son alimentation originelle).

En Floride, on trouve beaucoup de Reines et peu de Vice-Rois au sud, et peu de Reines et beaucoup de Vice-Rois au nord. C’est l’abondance relative des plantes dont se nourrissent les Reines (toujours toxiques) qui définit leur rareté (nord) ou abondance (sud).

Une observation intéressante est que là où le modèle (la Reine toxique) est rare, on trouve beaucoup d’imitateurs Vice-Rois toxiques. A l’inverse, S’il y a beaucoup de Reines, alors les Vice-Rois sont majoritairement non-toxiques. Il faut savoir que les plantes toxiques qui nourrissent les Vice-Rois sont d’égale abondance au nord et au sud.

On conclut de ces observations que dans les endroits où les Reines sont rares, les Vice-Rois accumulent des toxines. Si les Reines sont nombreuses, alors les Vice-roi n’accumulent pas de toxines.
L’imitateur ne devient toxique que quand son modèle toxique se fait rare.

Si le modèle est rare, il est intéressant d’être toxique pour décourager les prédateur. Si le modèle toxique est présent, cela n’est plus indispensable. Et c’est donc comme s’il y a avait un coût pour l’imitateur à accumuler les toxines dans son corps. Cela freine-t-il la fécondité, est-ce douloureux… les études sont en cours.

Le Vice-Roi peut donc se nourrir de plantes toxiques et choisir de le devenir lui-même en accumulant ces toxines dans son corps ou non. Si cette régulation est génétique ou épigénétique est une question pour l’heure toujours sans réponse.


VOYAGE AU JAPON
Au japon, il existe un modèle de mimétisme batésien chez une variété de papillon. Une espèce toxique possède de belles ailes noires (dues à la mélanine) marquées d’un large disque central rouge. Une espèce non-toxique imite ce modèle, et le mimétisme peut être plus ou moins réussi (le disque rouge central est de même taille que celui du papillon modèle toxique ou alors trop petit).

Les études montrent que plus le disque rouge se rapproche de celui du modèle toxique, plus l’imitateur est protégé des prédateurs (modèle batésien).

Une observation plus poussée des papillons imitateurs révèle que la taille du disque rouge dépend de l’ensoleillement… En cas de forte exposition aux UV-B capables de casser l’ADN et donc dangereux pour la survie de l’espèce, la mélanine - protectrice face aux rayons solaires - prend le dessus et le disque rouge perd en taille au profit du noir.

Le changement de taille du disque rouge peut se produire chez des individus adultes. Il s’agit là d’une régulation épigénétique. Si les mères porteuses sont exposées aux rayons UV, la descendance possèdera un disque rouge plus petit que des individus témoins. Et les effets sont cumulatifs ! Si sa mère porteuse est exposée aux UV et l’individu l’est aussi, le disque rouge sera encore plus petit… mais alors l’individu imitera moins bien son modèle toxique (au large disque rouge) et sera donc soumis à la pression de sélection des prédateurs.

Ainsi, un équilibre permanent se joue entre la protection face aux rayonnements ionisants, et celle face aux prédateurs. Aile rouge ? Aile noire ?

CONCLUSION

La série d’émissions se conclut sur l’ensemble des stress contradictoires que l’activité humaine fait peser sur les espèces, incapables d’y faire face. Si nous ne faisons rien, nous nous dirigeons vers la sixième grande extinction.

A vos podcasts !

Koller et Thil

15/04/2019 à 23h28

Impossible de lire ce message sans entendre comme un doublage la voix profonde de Jean-Claude Ameisen.

SocRaïtes

15/04/2019 à 23h33

Kireg
Merci pour la transcription.
Petites mains ou logiciel de reconnaissance vocale ? Car c'est du boulot !
Je te lirais à tête reposée, mais ça à l'air passionnant.
Le podcast, non, le ton d'Ameisein m'est totalement insupportable, j'arrive pas à écouter ses paroles.
Ce qui est sûrement dommage.

Kireg

16/04/2019 à 07h34

Le début sur la génétique et l’épigénétique n’est pas issu de l’émission. Le reste, c’est de la retranscription des idées évoquées, à la main et au “feeling”. Il peut donc y avoir des erreurs.

OMalavialamaure

16/04/2019 à 07h59

Merci pour ce super résumé Kireg !

Pascal Amateur

16/04/2019 à 08h20

Con de mime.

De Gaulle Volant

16/04/2019 à 08h26

Merci Kireg, c'est passionnant. Je me le met dans ma file d'écoute.

Ah! Si seulement les rennais s'étaient présentés avec le maillot du Milan AC à l'Emirates...

JauneLierre

16/04/2019 à 10h14

Mersi bras Kireg.
J'écoute J-C Ameisen (qui signifie "fourmis en allemand au passage) depuis longtemps mais j'avais fini par me lasser. Les dernières émissions et ton superbe travail de résumé ont relancé mon intérêt. J'ai d'ailleurs quelques réflexions/interrogations concernant l'Homme que je tâcherai de formuler au mieux sur ce fil.

JauneLierre

16/04/2019 à 12h26

Un article en lien avec le sujet paru hier sur l'excellent Usbek & Rica: https://bit.ly/2ZdTdXj

 

forezjohn

16/04/2019 à 13h52

JauneLierre
aujourd'hui à 10h14
Mersi bras Kireg.
J'écoute J-C Ameisen (qui signifie "fourmis en allemand au passage) depuis longtemps mais j'avais fini par me lasser. Les dernières émissions et ton superbe travail de résumé ont relancé mon intérêt. J'ai d'ailleurs quelques réflexions/interrogations concernant l'Homme que je tâcherai de formuler au mieux sur ce fil.
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Je trouve qu'il va parfois trop loin dans le récit(l'histoire des mecs qui vont se perdre dans la jungle pour observer les papillons, bon...) mais parfois ce récit me scotche, comme par exemple sur son ouverture de l’histoire du chocolat où il raconte la première rencontre entre européens et américains sur le continent du point de vue des peuples précolombiens(de mémoire "Ils voient des montagnes flottant sur l'eau avec à leur bord des hommes à la peau de fer".