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L’évolution des organites cellulaires !

-Évolution cellulaire:

-Les mitochondries sont présentes à la fois dans les cellules animales et végétales dans le monde d’aujourd’hui,

ce qui suggère que l’arrivée des mitochondries dans la chaîne évolutive était légèrement antérieure aux différences taxonomiques reconnaissables entre les animaux et les plantes.

La mitochondrie est unique en ce sens que l’organite contient son propre ADN, dérivé de ses parents.

Naturellement, comme les mitochondries sont responsables de la dégradation des molécules organiques pour libérer de l’énergie (c’est-à-dire la respiration),

cet ADN était responsable des réactions impliquées pour ce faire.

La chose remarquable à propos des mitochondries est leur similitude frappante avec celle d’une espèce d’amibe,

où la structure des deux est similaire. Dans cette espèce particulière d’amibe,

les bactéries symbiotiques adoptent ce que font les mitochondries dans des structures cellulaires plus avancées.

La fin de cette relation symbiotique a sans doute accru le parasitisme, du fait que les cellules possédaient désormais leur propre apport énergétique,

elles pouvaient être exposées et éradiquées par les pathogènes de l’époque.

-Diversité des organites:

-Bien que les archives géologiques pour cette période soient pour le moins sommaires,

les preuves suggèrent que les organites ont continué à se diversifier au cours de cette période,

différenciant davantage le taxon que nous utilisons aujourd’hui pour les classer.

Des structures ressemblant à des cheveux appelées cils et flagelles se développaient chez certaines espèces,

leur permettant de se déplacer avec le vent et les courants d’eau.

Cette progression générale et cette diversification ont conduit à la gamme

de fonctions que les organites cellulaires remplissent dans les organismes modernes.

-Similitude des organites:

La chose la plus inhabituelle à propos de la nature est la répétition d’une caractéristique particulière à travers un large éventail d’espèces.

Une telle situation se présente lorsque l’on regarde le développement des organismes unicellulaires à l’époque.

Les organites qui se développent au sein de ces espèces ont toutes des similitudes structurelles par rapport à la fonction.

Comme dans l’exemple ci-dessus, les mitochondries d’une seule cellule sont très similaires à celles d’une espèce entière,

mais les mitochondries se trouvent dans presque toutes les formes d’organismes qui ont existé sur Terre.

Une relation push-pull est notable dans l’évolution de ces organismes. Dans un cas, ils deviennent plus similaires,

soit parce que la similitude est un avantage, soit parce que la pression environnementale forçait la sélection naturelle et donc les espèces à évoluer de cette manière.

D’autre part, les organismes se diversifiaient pour occuper des environnements auparavant stériles, s’adaptant ainsi pour mieux s’adapter à leur nouvel environnement.

D’autre part, d’autres organismes (comme ci-dessus) s’adapteraient plus près d’eux,

en raison d’une moindre concurrence dans l’habitat et de la sélection naturelle favorisant un déplacement vers cet environnement.

En d’autres termes, la nature à l’époque, parasites et organismes unicellulaires, était plus ou moins en équilibre,

continuant à s’étendre mais aussi à s’éloigner/se rapprocher par rapport aux autres organismes… il y a des milliards d’années.


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Origines de la vie sur Terre !

Bien que la Terre ait été créée il y a environ 4,5 milliards d’années,

la vie a commencé à exister peu de temps après.

En raison des énormes échelles de temps impliquées, il n’y a pas de preuves concluantes pour les dates exactes,

mais néanmoins, l’empressement de la vie à exister était évident dès le début.

-Notre système solaire était encore jeune et le Soleil se refroidissait encore après sa création des milliards d’années auparavant.

Les circonstances uniques de notre système solaire et de notre planète ont donné naissance à la vie.

Cela était dû à un certain nombre de caractéristiques qui sont exposées par notre écosphère,

la zone d’une planète capable de soutenir la vie.

Vénus, l’une de nos voisines planétaires, est plus proche du soleil, la planète présentant des caractéristiques qui ne pourraient pas supporter la vie.

D’autre part, Mars est plus éloignée du Soleil et trop froide pour supporter naturellement la vie.

Cependant, avec la manipulation par l’homme, via la terraformation, Mars pourrait en effet supporter la vie dans son état actuel.

Or, la Terre, depuis des milliards d’années, possède tous les matériaux et conditions propices à la vie.

-Carbone:

Tous les êtres vivants possèdent en eux l’élément carbone. À la lumière de cela,

la Terre devait disposer d’un riche approvisionnement en carbone pour soutenir une riche diversité de vie. Ce carbone a été

rendu disponible par

la nature volatile de la Terre au début,

où les volcans ont craché divers éléments dans l’atmosphère terrestre.

Alors que d’autres éléments étaient présents, diverses réactions chimiques ont commencé à se produire, ce qui entraînerait la création de nouveaux composés et éléments.

L’un des membres de la famille des composés créés au fil du temps était les acides aminés, les éléments constitutifs des protéines.

-Acides aminés et protéines:

Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines, et donc les éléments constitutifs de la vie.

Les organismes complexes d’aujourd’hui exploitent le pouvoir biologique des protéines de diverses manières,

telles que l’utilisation d’enzymes comme catalyseurs.

-La première vie:

En général, les organismes au fil du temps dans la chaîne évolutive ont grandi et sont devenus plus complexes dans leur nature,

c’est-à-dire que les premières origines de la vie étaient probablement petites, simples et non diversifiées.

Une compréhension des origines de la vie est qu’il aurait été très peu probable que les parasites soient les débuts de la vie.

Comme les parasites ont besoin d’hôtes biologiques pour se reproduire et donc survivre en tant qu’espèce,

ils auraient été incapables de continuer avec succès leur espèce pendant cette période. À la lumière de cela,

des virus et d’autres parasites se seraient développés plus tard dans la chaîne évolutive.

On pense que les hétérotrophes ont été les premiers débuts de la vie sur Terre,

habitant la mer et absorbant la matière organique créée par les réactions de la Terre à l’époque (c’est-à-dire la création d’acides aminés).

Les éléments constitutifs de la vie ont créé ces organismes et ont également agi comme source de nourriture.

C’est là que l’idée d’une chaîne alimentaire devient pertinente. Lorsque ces premiers autotrophes moururent,

la matière organique qui les composait se décomposait et s’ajoutait à la «soupe organique» qui alimentait ces organismes à l’époque.

Alias, on pense que les bactéries hétérotrophes ont été les premiers signes de vie sur Terre

-Début de l’évolution:

-Une composante de toute vie existante est qu’elle s’adapte pour survivre. Soit vous vous adaptez, soit vous vous êtes déjà adapté.

Si les espèces n’avaient pas cette nature instinctive via leur information génétique, alors elles n’auraient aucun désir de continuer à vivre en tant qu’espèce.

Bien que les débuts de la vie ci-dessus se reproduisent avec succès,

une économie d’échelle impliquant les organismes indiquerait que leur source de nourriture (la soupe biologique) ne serait pas en mesure de soutenir toute la vie.

À la lumière de cela, les organismes sur Terre à l’époque devraient se diversifier sur le long terme pour survivre.

Il est suggéré qu’il y a environ trois milliards d’années, les animaux autotrophes s’étaient diversifiés à partir des espèces précédentes.

Ces autotrophes sont capables de synthétiser de l’énergie à partir de matière inorganique, c’est-à-dire via le soleil et les éléments terrestres.

Cela avait permis à la vie sur Terre de puiser dans une toute nouvelle ressource énergétique, littéralement inépuisable : le Soleil.

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Pourquoi les mutations génétiques se produisent !

-Les mutations génétiques sont des variations héréditaires de l’apparence ou de la fonction d’un organisme. Au niveau moléculaire,

les mutations génétiques sont la conséquence d’un changement dans la séquence d’ADN d’un seul gène.

Dans les gènes codant pour les protéines, certains changements dans la séquence d’ADN altèrent ou même oblitèrent la fonction de la protéine codée.

D’autres peuvent modifier la séquence d’acides aminés sans endommager la protéine,

et d’autres encore peuvent laisser la séquence d’acides aminés inchangée.

Le facteur critique est de savoir si la protéine mutante se replie ou non en une forme non fonctionnelle.

Des mutations peuvent se produire soit à cause d’une erreur de réplication, soit à la suite d’une modification de l’ADN par des radiations ou des dommages chimiques.

-Polymorphismes mononucléotidiques:

-Les polymorphismes mononucléotidiques, également appelés mutations ponctuelles,

sont des modifications d’une seule base dans la séquence codante d’un gène. Par exemple,

les 30 premières bases de la séquence codante du gène de la bêta-globine humaine sont écrites ci-dessous,

divisées en codons à trois bases et suivies des acides aminés codés de la bêta-globine.

-Un seul changement de base peut avoir l’une de plusieurs conséquences pour la séquence d’acides aminés codée.

Une caractéristique du code génétique est qu’il est redondant, c’est-à-dire que la plupart des acides aminés sont spécifiés par deux codons ou plus,

et certains en ont jusqu’à six ! Par exemple, CTG, le quatrième codon dans la séquence ci-dessus, spécifie l’acide aminé leucine (L).

Les changements dans la troisième base du codon produiront toujours un codon de leucine. TTA et TTG codent également la leucine,

de sorte qu’un seul changement de base de CTG en TTG laissera également l’acide aminé inchangé.

Une mutation comme celle-ci, qui modifie le codon de l’ADN, mais ne modifie pas l’acide aminé, est appelée mutation silencieuse.

-Les mutations qui entraînent la substitution d’un acide aminé à un autre sont appelées mutations faux-sens.

L’une des mutations faux-sens les plus connues est celle qui produit la drépanocytose, un changement du premier codon GAG dans la séquence ci-dessus en GTG.

Cette mutation entraîne l’échange de l’acide aminé normal glutamate (E) contre l’acide aminé valine (V).

Le glutamate est chargé négativement et la valine est un gros acide aminé insoluble dans l’eau et non chargé.

C’est ce changement qui conduit les molécules d’hémoglobine à s’agglutiner pour former de longues structures pointues qui déforment les globules rouges.

Du bon côté, il confère également une résistance à l’infection par le parasite du paludisme.

D’autres mutations faux-sens peuvent changer l’acide aminé, mais en un codon qui spécifie un acide aminé avec des propriétés similaires,

par ex. changer CTG en GTG, qui code la valine. La leucine et la valine sont de gros acides aminés insolubles dans l’eau,

de sorte que de tels changements peuvent être relativement sans conséquence.

-Un type de mutation beaucoup plus dommageable consiste à introduire un codon stop précoce.

Par exemple, dans certains cas de bêta-thalassémie, une forme d’anémie, le codon CAG de l’acide aminé glutamine en position 39 dans la protéine est remplacé par le codon stop TAG,

limitant la protéine à un tiers de sa longueur normale , et rendant c’est complètement non fonctionnel.

Les mutations de ce type sont appelées mutations non-sens.

D’autres mutations de terminaison précoce du gène de la bêta-globine ont également été associées à la bêta-thalassémie.

-Mutations sensibles à la température:

-Certaines mutations faux-sens peuvent produire une protéine qui se replie normalement à la température normale de l’organisme mais devient instable à des températures plus élevées.

Un excellent exemple de mutation sensible à la température est observé chez les chats siamois.

Le gène affecté est le gène de l’enzyme tyrosinase, qui catalyse la première étape de la synthèse du pigment mélanine à partir de l’acide aminé tyrosine.

La protéine normale est longue de plus de 500 acides aminés, mais chez les chats siamois, l’acide aminé glycine (G) en position 302 est remplacé par l’arginine (R).

Les chatons siamois ne sont pas pigmentés à leur naissance, en raison de leur exposition à la chaleur du corps de leur mère,

mais les oreilles, le nez, la queue et les pieds, qui sont plus froids que le centre du corps, s’assombrissent en vieillissant.

Dans ces zones, l’enzyme fonctionne, mais sur les parties les plus chaudes du corps, ce n’est pas le cas.

-Indels:

-Les indels sont des mutations résultant de l’insertion ou de la suppression d’un ou plusieurs nucléotides dans une séquence d’ADN.

À moins que l’indel n’implique un codon entier ou un segment d’ADN qui est un multiple de trois nucléotides,

la mutation produit un décalage dans le cadre de lecture lorsque la protéine est traduite.

Un exemple de décalage dans le cadre de lecture est la suppression du deuxième “b” de la phrase “Bob peut manger l’œuf” pour le transformer en “Boc ane att hee gg”.

Bien qu’un seul élément ait été perdu de la phrase, il est maintenant dépourvu de sens.

Les indels produisent fréquemment de telles mutations de décalage de cadre, qui rendent leurs protéines codées tout aussi inutiles.

Une conséquence courante des décalages de cadre est la génération de codons d’arrêt, de sorte que les protéines sont à la fois dénuées de sens et courtes !

-Tous les indels ne produisent pas de décalages de cadre, mais même la perte d’un seul acide aminé d’une protéine peut être délétère.

Par exemple, la mutation la plus couramment trouvée dans la mucoviscidose

est un indel qui conduit à la perte de l’acide aminé phénylalanine #508 dans CFTR,

la protéine régulatrice de la conductance transmembranaire de la mucoviscidose.

Cette protéine est notoirement grande à près de 1500 acides aminés,

mais la perte de cette seule phénylalanine réduit considérablement sa capacité à faire son travail normal

de transport des ions chlorure à travers la membrane cellulaire et d’aider à réguler les fluides tissulaires.

-Expansions répétées de trinucléotides:

Certaines protéines ont une séquence du même acide aminé répétée plus d’une douzaine de fois en raison

de la répétition des mêmes codons ou de codons similaires Étant donné que l’ADN dans les régions répétées de chromosomes appariés semble très similaire,

il est sujet à des erreurs de croisement qui peuvent entraîner des raccourcir ou allonger la course des acides aminés.

L’un ou l’autre peut conduire à un mauvais repliement de la protéine, mais plusieurs troubles génétiques sont dus à des expansions de la région répétée.

L’un de ces troubles de répétition trinucléotidique est la maladie de Huntington,

qui est associée à une augmentation de la longueur de la région de répétition CAG dans la protéine huntingtine de deux douzaines de glutamines (Q) à 40 ou plus.

Pourquoi la version expansée de la protéine endommage progressivement le tissu neural n’est pas bien comprise.

D’autres troubles de la répétition des trinucléotides comprennent la dystrophie myotonique et le syndrome de l’X fragile.

-Duplication de gènes:

-À la limite de la frontière entre les mutations monogéniques et les mutations au niveau des chromosomes se trouvent les duplications de gènes,

dans lesquelles un ou quelques gènes sont dupliqués en tandem. Après duplication,

la copie « supplémentaire » du gène est libre d’accumuler de nouvelles mutations et d’expérimenter de nouvelles fonctions.

-Les gènes dupliqués sont une source importante de régulation du développement et de production de nouveaux gènes et familles de gènes.

En utilisant à nouveau les bêta-globines comme exemple,

les bêta-globines elles-mêmes sont le produit de duplications de gènes,

puisque les bêta-globines et les alpha-globines sont historiquement liées à la myoglobine,

et les trois gènes se trouvent maintenant sur des chromosomes séparés.

Chez l’homme, la bêta-globine adulte «normale» elle-même est produite à partir d’un groupe de gènes de bêta-globine sur le chromosome 11 humain.

Il existe cinq gènes fonctionnels plus un pseudogène, qui n’est plus fonctionnel chez l’homme.

Chacun des cinq gènes est utilisé à un stade de développement différent.

L’epsilonglobine produit la chaîne bêta de l’hémoglobine embryonnaire.

Les deux chaînes gamma, gamma-a et gamma-b, produisent les chaînes bêta de l’hémoglobine fœtale.

Enfin, les chaînes bêta et delta prennent le relais à la naissance et deviennent les chaînes bêta postnatales,

la chaîne delta étant une variante mineure de l’hémoglobine humaine.

-Un autre exemple intrigant du résultat de la duplication de gènes concerne les protéines réceptrices de couleur rouge et verte chez les humains et les grands singes.

Les deux sont sur le chromosome X, côte à côte.

Chez certains singes, les gènes rouges et verts liés à l’X sont des allèles chez les femelles. La plupart des mammifères n’ont que le gène vert.

Les opsines rouges et vertes sont identiques à 96 %, mais les différences d’acides aminés entre elles sont suffisantes pour produire deux profils d’absorption maximale différents dans la rétine,

l’opsine rouge à 560 nm et l’opsine verte à 530 nm.

Chez certains humains, il existe même des copies supplémentaires du gène vert.

On se demande quelles nouvelles couleurs les humains pourraient voir dans le futur.

-La polyploïdie est responsable de la création de milliers d’espèces sur la planète d’aujourd’hui et continuera de le faire.

Il est également responsable de l’augmentation de la diversité génétique et de la production d’espèces montrant une augmentation de la taille,

de la vigueur et une résistance accrue aux maladies.

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Une réunion urgente sur le “virus mortel”… Voici les détails !

-Mardi, l’Organisation mondiale de la santé a tenu une réunion d’urgence sur le virus de Marburg,

connu sous le nom de “maladie mortelle”, qui tue environ 90% des personnes infectées.

-Le journal britannique “Daily Mail” a déclaré que l’organisation a réuni aujourd’hui

des experts de la santé du monde entier pour discuter des moyens

de développer des vaccins ou des traitements contre le virus de Marburg.

Elle a ajouté que la réunion d’aujourd’hui s’est tenue à la lumière des craintes croissantes

et des avertissements selon lesquels “le monde pourrait être

surpris par cette maladie incurable”.

“Cela pourrait prendre des mois pour que des vaccins et des traitements efficaces soient disponibles”,

ont déclaré les membres du Marburg Virus Vaccine Consortium (MARVAC).

Cela survient alors que la Guinée équatoriale a annoncé sa première épidémie de Marburg,

après la mort d’au moins neuf personnes dans la province de Qui Ntim.

L’Organisation mondiale de la santé a déclaré: “Des enquêtes supplémentaires sont en cours,

des équipes avancées ont été

déployées dans les zones touchées pour retrouver les contacts,

isoler et fournir des soins médicaux aux personnes qui présentent des symptômes de la maladie.”

L’équipe (MARVAC) a identifié, à ce jour, 28 candidats vaccins efficaces contre Marburg,

soulignant qu’elle se concentrera sur 5 d’entre eux pour voir leur efficacité.

Ce virus est

considéré comme “extrêmement dangereux” et, comme le virus Ebola,

apparaît initialement chez les chauves-souris et se propage parmi les personnes

par contact étroit avec les fluides corporels des personnes ou des surfaces infectées.

Le virus rare a été

identifié pour la première fois en 1967,

après avoir provoqué des épidémies simultanées dans des laboratoires de Marburg,

en Allemagne, et de Belgrade, en Serbie.

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Symptômes physiques courants. Comment l’anxiété affecte-t-elle le corps ?

-Avec les tensions quotidiennes qu’une personne vit,

et à la lumière des moments importants ou des mauvaises nouvelles qu’elle reçoit,

beaucoup souffrent de sentiments d’anxiété à un moment donné de leur vie.

-De plus, pour les personnes atteintes d’un trouble anxieux,

ces sentiments peuvent se transformer en pensées ou préoccupations répétitives qui affectent la vie quotidienne.

-Selon l’American Psychological Association, l’anxiété peut également être classée en fonction des symptômes physiques.

-La plupart de ces symptômes sont causés par la production excessive d’hormones de stress, notamment le cortisol,

l’adrénaline, la noradrénaline et la vasopressine, a déclaré le Dr Sai Achuthan, psychiatre consultant chez Cygnet Health Care au Royaume-Uni. Ces hormones activent la réaction de combat ou de fuite du corps,

entraînant des symptômes tels qu’une accélération du rythme cardiaque, de la transpiration et une respiration rapide.

-Les experts ont identifié certains des symptômes physiques les plus courants de l’anxiété et les mécanismes qui les sous-tendent :

Mal de tête :

-Selon l’American Anxiety and Depression Association

les migraines et les maux de tête quotidiens chroniques sont fréquents chez les personnes souffrant d’un trouble anxieux.

Ashuthan a déclaré que le type de mal de tête le plus courant est un mal de tête de tension,

où l’individu ressent une bande serrée autour de sa tête.

Le Dr Anup Mathew, psychiatre en chef à la clinique Kanturaj au Royaume-Uni, a déclaré que les maux de tête peuvent être déclenchés par la libération d’hormones de stress, qui peuvent resserrer les vaisseaux sanguins dans le cerveau.

Cependant, il est souvent difficile de déterminer ce qui vient en premier : l’anxiété ou les maux de tête.

“Le mal de tête peut faire partie des symptômes de l’anxiété ou le mal de tête peut en fait conduire à l’anxiété”, a déclaré Achuthan.

Symptômes cardiovasculaires:

-Les personnes anxieuses signalent souvent des symptômes cardiovasculaires, comme une oppression thoracique ou un cœur qui bat la chamade. La raison en est, selon Matthew, que les hormones de stress peuvent provoquer une constriction des vaisseaux sanguins, ce qui entraîne une augmentation de la pression artérielle et une augmentation du rythme cardiaque.

-Selon une revue publiée dans le revue Frontiers in Psychiatry.

-Le nerf vague joue un rôle central dans la régulation de l’activité cardiaque : lorsqu’il ne fonctionne pas correctement, il peut empêcher le cœur de se contracter efficacement. Les auteurs de la revue ont écrit qu’une fréquence cardiaque plus faible prédispose en même temps un individu à une récupération plus lente des facteurs de stress.

Symptômes gastro-intestinaux:

-Lorsqu’un individu est anxieux, davantage d’hormones de stress pénètrent dans le système digestif, a déclaré Achuthan. Cela peut entraîner des problèmes digestifs, tels que des ballonnements, des douleurs abdominales, des nausées et de la constipation.

L’association entre l’anxiété et l’hypersensibilité viscérale (un seuil de douleur bas dans les organes internes) peut être due à une combinaison de facteurs génétiques et d’expériences précoces, selon une revue publiée dans la revue Frontiers in Systems Neuroscience.

La petite enfance est une période charnière pour le développement des circuits cérébraux responsables de la régulation du stress et de la douleur.

Certains polymorphismes génétiques peuvent augmenter le risque que ces circuits cérébraux ne se développent pas correctement.

Lorsqu’une personne génétiquement prédisposée

est exposée à des expériences précoces,

telles qu’un traumatisme ou des abus, ses circuits neuronaux de la douleur peuvent se développer d’une manière qui renforce les sentiments de douleur et d’anxiété à l’âge adulte.

Matthew a déclaré que les hormones du stress peuvent également perturber l’équilibre des bactéries dans l’intestin,

entraînant une inflammation et d’autres problèmes digestifs.

Et une revue de 2021 publiée dans Clinical Psychology Review a révélé que les personnes souffrant d’un trouble anxieux ont tendance à avoir plus de bactéries inflammatoires

(telles que Enterobacteriaceae et Desulfovibrio) et moins de bactéries bénéfiques (telles que Faecalibacterium).

Immunité affaiblie:

Ashuthan a déclaré que le cortisol, qui est produit en excès pendant les périodes d’anxiété, peut affecter le système immunitaire en perturbant la production de globules blancs qui combattent l’infection. “La libération continue de cortisol augmentera donc le risque d’infection”, a-t-il déclaré.

Problèmes respiratoires et vertiges:

-Angel Enrique, psychologue clinicien chez SilverCloud Telehealth, a déclaré qu’une respiration rapide et superficielle et des étourdissements sont des symptômes courants d’anxiété.

-Il a déclaré: «Nous devenons anxieux lorsque nous anticipons que quelque chose de grave pourrait arriver et que le corps réagit pour nous aider à faire face à une situation intense ou stressante. Cela se traduit par une réponse de combat ou de fuite. Et le corps réagira en augmentant notre respiration afin que nos poumons puissent transporter plus d’oxygène au cas où nous aurions besoin de nous échapper. Mais Enrique a déclaré que cela peut rendre les gens essoufflés, ce qui peut conduire à plus d’anxiété ou de panique.

-Une augmentation du rythme respiratoire peut également entraîner des étourdissements. “Lorsque nous devenons anxieux, nous commençons à respirer rapidement et profondément”, a déclaré Enrique. Cela conduit à de faibles niveaux de dioxyde de carbone dans le sang, provoquant des nausées, des étourdissements ou des picotements dans les mains ou les pieds.

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Comment les animaux respirent-ils sous l’eau ?

-Les animaux vivant dans l’eau ont adapté leur système respiratoire à l’environnement grâce à quelques astuces étonnantes. La plupart des animaux qui vivent dans l’eau ont des branchies. Pourtant, de nombreux mammifères, oiseaux, insectes, amphibiens et reptiles vivent aussi dans l’eau et plongent pour se nourrir. Ils ont des poumons qui ne sont pas adaptés pour respirer sous l’eau. Mais alors comment survivent-ils dans l’eau ?

-Les mammifères tels que les phoques, les vaches marines et les loutres de mer ne peuvent pas respirer sous l’eau, car ils n’ont pas de branchies. Ils doivent retourner à la surface de l’eau régulièrement.

-Les dauphins et les baleines ont spécifiquement adapté leur système respiratoire à leur environnement. Ils ne respirent pas par la bouche, mais utilisent des trous de respiration au sommet de leur tête. L’avantage : ils n’ont qu’à monter jusqu’à ce que leurs trous de respiration soient au-dessus de la surface de l’eau. Ils expirent d’abord l’air usé par le trou de respiration. Cela provoque souvent une petite fontaine, car il reste normalement de l’eau dans le trou de respiration après avoir plongé. Ensuite, ils inspirent par le trou de respiration ouvert et le referment avant de plonger à nouveau dans la mer.

-Les amphibiens ont des poumons, mais ne peuvent respirer qu’avec leur peau – les grenouilles par exemple. Lorsqu’ils sont sous l’eau, ils respirent avec leur peau. Sur terre, ils utilisent leurs poumons.

-Les reptiles ont des poumons et doivent donc retourner régulièrement à la surface de l’eau. Les crocodiles se sont, comme les baleines et les dauphins, adaptés à leur habitat : ils utilisent exclusivement leurs narines pour respirer. Lorsqu’ils sont en embuscade, vous ne pouvez souvent percevoir que leurs narines dépassant de l’eau. La tortue de rivière Fitzroy (rheodytes leukops) a développé une méthode assez inhabituelle : elle respire… avec ses fesses ! Ceci est possible grâce au tissu cellulaire extrêmement délicat de son cloaque (l’ouverture du corps pour les intestins et les organes génitaux).

-Les insectes ont des trachées et doivent retourner à la surface de l’eau pour respirer. Pourtant, de nombreux insectes aquatiques se sont astucieusement adaptés à cet habitat et ont développé plusieurs stratégies : hors de l’eau – comme les wigglers ou le scorpion d’eau. D’autres animaux prennent simplement l’oxygène avec eux. De petites bulles d’air “collent” aux minuscules poils sur le dos de l’araignée d’eau plongeante par exemple.

 

-Les poissons n’ont pas à retourner à la surface de l’eau. Ils ont des branchies, pour absorber l’oxygène de l’eau. Voici quelques faits intéressants sur l’oxygène dans l’eau : Il n’est pas facile d’absorber l’oxygène de l’eau lors de la plongée. L’air contient environ 30 fois plus d’oxygène que l’eau. Plus l’eau est chaude, plus la quantité d’oxygène qu’elle contient est faible.

-Il existe plusieurs espèces de poissons qui peuvent supporter des températures élevées de l’eau – comme le pupfish qui peut même survivre à des températures de l’eau allant jusqu’à 40 degrés Celsius. La plupart des poissons se sentent beaucoup mieux dans une eau plus froide, car elle contient plus d’oxygène. Pourtant, il n’y a pas de température qui s’applique à tous les poissons (comparez l’océan Arctique et les mers tropicales).

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Comment les animaux vivent dans des endroits froids ?

-Il est facile pour les humains de mettre plus de couches ou d’aller à l’intérieur pour rester au chaud en hiver, mais comment les animaux ont-ils évolué pour gérer le froid et la neige ?

-À mesure que les températures baissent, que les jours raccourcissent et peut-être même que la neige commence à tomber, les humains disposent d’une multitude de moyens pour rester au chaud. Nous pouvons mettre plusieurs couches de vêtements ou un grand manteau – des chapeaux, des gants et des écharpes peuvent couvrir des zones de peau qui peuvent être plus exposées aux éléments – ou nous pouvons chercher un abri dans un bâtiment chaud.

-Ces actions aident à garder les humains en sécurité et en bonne santé pendant une saison qui peut présenter divers risques pour la santé en raison des basses températures. La plupart des animaux ne peuvent pas rechercher ces mêmes méthodes pour se réchauffer et prospérer en hiver, mais ils ont développé des adaptations étonnantes pour survivre à des températures glaciales. Michigan State University Extension explore certaines des façons dont les animaux font face au climat hivernal.

-Selon le National Park Service, il existe trois stratégies principales pour que les animaux, ainsi que les insectes et les plantes, survivent à des températures froides : la migration, l’hibernation et la résistance (tolérance). Explorons chacun d’entre eux plus en détail.

1-Migration:

-La migration est le mouvement d’un groupe d’animaux d’un endroit à un autre, généralement dans le but de changer d’habitat ou de milieu de vie. On pourrait souvent penser à des oiseaux « volant vers le sud » pour l’hiver, mais la migration peut être bien plus que cela. Cela peut impliquer des déplacements vers l’est et l’ouest, des changements d’altitude vers le haut ou vers le bas d’une montagne, ou même un aller-retour vers plusieurs endroits à des moments différents. La durée varie en fonction de la distance parcourue. Cela peut prendre plusieurs heures, voire des jours, voire des semaines, aux animaux ou aux insectes pour terminer leur voyage.

-De nombreux facteurs peuvent avoir une incidence sur le moment où les animaux « savent » qu’il est temps de se déplacer, notamment la durée de la journée, les changements dans la nourriture disponible et la quantité d’énergie nécessaire pour rester au chaud. Des exemples d’animaux migrateurs sont le casse-noisette de Clark, le wapiti et le cerf mulet, tous trouvés dans le parc national des Glaciers au Montana. Ces trois animaux vivent en hauteur dans les montagnes pendant l’été, mais se rendent au pied de la montagne en hiver pour un meilleur accès à la nourriture et des conditions météorologiques plus clémentes.

-Bien que la migration puisse sembler être une très bonne option pour éviter les hivers, elle impose beaucoup de stress aux animaux car il faut tellement d’énergie pour voyager et une fois qu’ils arrivent, il y a toujours une concurrence pour les ressources, comme la nourriture et l’abri, avec les espèces indigènes.

2-Hibernation:

-L’hibernation est la deuxième stratégie pour survivre aux températures froides. L’hibernation est une dormance ou une inactivité à long terme, tandis que la «torpeur» est le terme décrivant l’inactivité à court terme.

-La définition de l’hibernation tirée du “Winter Ecology Teacher’s Guide” du National Park Service est “… un état physique dans lequel la fonction corporelle d’un animal ralentit afin de conserver son énergie pendant une saison sans nourriture ni eau, et avec des températures froides”.

-Cette fonction corporelle plus lente se caractérise par une diminution de la température corporelle et une réduction de la respiration ou de la respiration. L’animal se recroquevillera généralement en une boule serrée pour aider à rester au chaud, la température corporelle chutera et la respiration et le rythme cardiaque ralentiront.

-Ces actions réduisent la quantité d’énergie que l’animal doit dépenser pour rester en vie afin qu’il puisse vivre des réserves de graisse qu’il a développées au lieu de devoir constamment chercher de la nourriture.

-Les stratégies d’hibernation existent sur un continuum allant des “vrais hibernants” à un “sommeil profond” et enfin un “sommeil occasionnel”. Des exemples de véritables hibernants sont les écureuils terrestres et les marmottes colombiens, qui subissent tous deux une chute de température corporelle extrême (90 degrés Fahrenheit normalement contre 39 F pendant l’hibernation) et une respiration très lente (une respiration toutes les quatre à six minutes).

-Les ours, en revanche, appartiennent à la catégorie du sommeil profond car ils ne subissent pas la chute extrême de la température corporelle ; au lieu de cela, ils développent un pelage épais avant l’arrivée de l’hiver. Les ratons laveurs et les écureuils gris entrent dans la catégorie du sommeil occasionnel car ils restent généralement actifs pendant l’hiver, sauf en cas de températures extrêmement glaciales.

3-Résistance:

-La dernière adaptation évolutive est la résistance ou la tolérance au froid. Il existe de nombreuses façons dont cette adaptation a évolué chez différentes espèces.

-Les animaux qui vivent dans des climats froids ont tendance à être plus gros, de sorte que leur rapport masse corporelle/surface est plus élevé. Par exemple, les ours du temps froid comme les ours polaires sont plus gros que les ours des régions tropicales comme les ours malais.

-Les oiseaux gonflent leurs plumes pour garder une couche d’air autour de leur corps, se blottissent pour se réchauffer ou se perchent dans les cavités des arbres.

-Les petites oreilles et queues sont une autre adaptation que les animaux ont, comme le pika, un parent du lapin. Les petits appendices proches du corps restent chauds et résistent aux engelures par rapport aux grandes oreilles ou aux longues queues.

-Des couches plus épaisses de fourrure ou de poils poussent pour agir comme une couche supplémentaire d’isolation. Les chèvres de montagne ont des sous-couches de laine très épaisses et des poils creux qui maintiennent l’air emprisonné près du corps, empêchant ainsi le froid et l’humidité d’entrer. Semblables aux chèvres de montagne, les orignaux ont également un pelage avec des poils creux pour les garder au chaud.

-Des heures de clarté plus courtes aident à déclencher des réponses de la «glande maîtresse» du corps, l’hypothalamus, pour changer de comportement ou d’apparence pour se préparer au froid. Certains animaux augmenteront leur consommation de nourriture pour constituer des réserves de graisse, ce qui leur permettra de survivre avec un approvisionnement alimentaire réduit.

-D’autres animaux, comme les castors ou les écureuils roux, créent une cache de nourriture, ce qui signifie qu’ils collectent de la nourriture supplémentaire lorsqu’elle est disponible, la stockent et ont ensuite un approvisionnement pour l’hiver.

-Les lièvres d’Amérique, les belettes, les renards arctiques et les lagopèdes changent tous de couleur à l’approche de l’hiver. Leur fourrure ou leurs plumes passent du brun au blanc, ce qui leur procure deux avantages majeurs : La nouvelle fourrure ou les nouvelles plumes sont plus épaisses et agissent comme un meilleur isolant que le pelage d’été brun, et le changement de couleur permet de camoufler ces animaux dans la neige pour éviter les prédateurs et chasser les proies.



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BiologieSciences

Comment les animaux survivent-ils dans le désert ?

-Les déserts de la Terre sont loin d’être des friches sans vie. Malgré les conditions difficiles et sèches, de nombreux déserts abritent un large éventail coloré d’animaux et d’insectes. Comment tous ces animaux parviennent-ils à survivre dans un environnement aussi impitoyable ? Il s’avère que différentes créatures ont développé une gamme fascinante de stratégies pour survivre et prospérer dans le désert.

1-Éviter la chaleur:

-Le désert est un immense espace ouvert, ce qui signifie qu’il n’y a pas beaucoup de répit face au soleil brûlant. Pour de nombreux animaux du désert, la recherche de l’ombre est primordiale pour la survie. Certains animaux se rafraîchissent à l’ombre d’un gros cactus ou d’un rocher. L’écureuil terrestre du Cap, originaire d’Afrique, utilise sa queue touffue comme un parasol, apportant de l’ombre partout où il va.

2-Se cacher pendant la journée:

Lorsque vous êtes caché dans un terrier souterrain, la chose la plus intelligente à faire est de faire une sieste. De nombreux animaux fouisseurs du désert sont également nocturnes, ce qui signifie qu’ils dorment pendant la journée et sont actifs la nuit. Le désert se refroidit considérablement la nuit, permettant à ces créatures de faire une pause dans la chaleur étouffante.

3-Fouiller:

-Bien sûr, il y a toujours de l’ombre à trouver sous terre. Les serpents, les renards du désert et les mouffettes ne sont que quelques-unes des espèces d’animaux qui creusent sous terre pour éviter les heures les plus chaudes de la journée.

4-Lumière réfléchissante:

-Toutes les créatures ne craignent pas la lumière du soleil. Les fourmis argentées, une espèce d’insecte originaire du désert du Sahara, ont une adaptation incroyable qui les maintient au frais même en plein soleil de midi. Ces fourmis sont couvertes de poils métalliques qui non seulement confèrent aux fourmis leur couleur métallique distinctive, mais reflètent également la lumière du soleil, l’empêchant d’atteindre le corps des fourmis.

5-Chercher de l’eau dans des endroits insolites:

-Les déserts les plus secs de la Terre reçoivent environ un demi-pouce de précipitations par an, sous forme de brouillard condensé. L’eau est si rare que la plupart des animaux du désert obtiennent de l’eau non pas en la buvant, mais à partir de sources de nourriture. Les plantes du désert contiennent souvent une petite quantité d’eau, suffisante pour que ces animaux efficaces puissent survivre. Les oiseaux et les reptiles du désert obtiennent souvent de l’eau en mangeant des insectes.

6-Stocker l’eau pendant de longues périodes:

Une fois qu’un animal du désert a obtenu quelques gouttes d’eau précieuse, il est important de la faire durer le plus longtemps possible. De nombreuses créatures du désert ont évolué pour pouvoir stocker de l’eau dans leur corps.

7-Dissiper la chaleur:

-Une petite quantité d’eau en excès peut être utilisée pour se rafraîchir. Certaines espèces d’oiseaux du désert peuvent évaporer l’eau de leur bouche pour se rafraîchir. D’autres animaux, comme les renards Fennec, ont d’énormes oreilles qui répartissent l’excès de chaleur sur une grande surface.

8-Estivation:

-Lorsque tout le reste échoue, certains animaux du désert hibernent simplement pendant les périodes particulièrement chaudes et sèches. Ces animaux s’enfouissent dans le sol, dormant jusqu’à ce que la température baisse légèrement ou que de l’eau devienne disponible.






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Biologie

Comment l’humanité a découvert le monde invisible des cellules

La génétique moderne a été lancée par la pratique de l’agriculture : le moine morave Gregor Mendel a découvert des gènes en croisant des pois avec un pinceau dans le jardin de son monastère à Brno. Le généticien russe Nikolai Vavilov s’est inspiré de la sélection des cultures. Même le naturaliste anglais Charles Darwin avait noté les changements extrêmes dans les formes animales créés par l’élevage sélectif. La biologie cellulaire, elle aussi, a été stimulée par une technologie modeste et pratique. La science savante est née d’un bricolage peu savant.

Dans le cas de la biologie cellulaire, c’était tout simplement l’art de voir : le monde mesuré, observé et disséqué par l’œil. Au début du XVIIe siècle, une équipe d’opticiens néerlandais père et fils, Hans et Zacharias Janssen, a placé deux lentilles grossissantes en haut et en bas d’un tube et a découvert qu’elles pouvaient grossir un monde invisible. Les microscopes à deux lentilles seraient éventuellement appelés « microscopes composés », tandis que ceux à lentille unique étaient appelés « simples » ; tous deux s’appuyaient sur des siècles d’innovation dans le soufflage du verre qui avait fait son chemin des mondes arabe et grec jusqu’aux ateliers de verriers italiens et hollandais.

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BiologieSciences

Methodes d’etude de la cellule !

-Les principales méthodes et techniques dont dispose actuellement la biologie cellulaire sont reparties en trois aspects.

 01 – Aspect morphologique :

-Les méthodes optiques d’examen peuvent se pratiquer de deux manières :

-étude de cellules vivantes, soit directement dans l’organisme (examen vital)

grâce à l’utilisation de colorants non nocifs ou vitaux,

soit isolées à partir de fragments de tissus, examen supra vital.

-étude de cellules préalablement tuées suivant des méthodes diverses qui conservent leur morphologie et leur composition,

dans un état aussi voisin que possible du vivant (fixation ou congélation)

-Le plus couramment, les observations se font au microscope photonique ou au microscope électronique.

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Sciences et Technologies