Choses à Savoir SCIENCES

Pourquoi les mammifères ont-il grossi il y a 65 millions d'années ?

Voilà environ 65 millions d'années, la Terre est heurtée par une comète. On le sait, cette catastrophe entraîne l'extinction des dinosaures. Mais d'autres animaux profitent de la situation.

Des recherches ont en effet montré que, environ quatre millions d'années après le cataclysme, de grands mammifères se déplaçaient à la surface de notre planète. C'était une innovation car, avant la disparition des dinosaures, ces animaux étaient de petite taille, pas plus gros qu'une souris.

Dans l'ensemble, il a fallu vingt millions d'années, après la disparition des dinosaures, pour que ces mammifères atteignent le maximum de leur taille. Pour expliquer ce changement d'échelle, on invoque la raréfaction des prédateurs, consécutive à la disparition des dinosaures. Et, de ce fait, la nourriture aurait été plus abondante.

Le corps grandit avant le cerveau

Mais des découvertes récentes ont permis d'ouvrir de nouveaux champs de recherche. En effet, des scientifiques écossais ont mis au jour des crânes fossiles appartenant à des mammifères ayant vécu peu après l'extinction des dinosaures.

Une étude attentive de ces crânes leur a permis de constater que le corps de ces animaux avait grossi plus vite que leurs cerveaux. En effet, il a fallu des millions d'années pour que ceux-ci se développent à leur tour.

Si le corps a grandi le premier, c'est peut-être en raison de l'absence de prédateurs et de l'abondance de la nourriture. Ce n'est que lorsque de nouveaux prédateurs sont apparus, et que la compétition pour la nourriture s'est faite plus intense, que le volume du cerveau aurait augmenté à son tour.

Ces recherches ont permis d'avancer une autre hypothèse pour expliquer la présence de ces mammifères plus gros. En effet, la période de gestation se serait allongée. Le fœtus se serait développé durant au moins sept mois dans le ventre de sa mère.

Elle aurait ainsi donné naissance à des petits déjà bien développés, pesant jusqu'à neuf kilos. Ils auraient même été prêts à marcher, atteignant leur maturité sexuelle à l'âge d'un an.

Dès leur naissance, ces animaux, plus développés, auraient donc été mieux armés pour survivre.

Comment le Soleil va-t-il mourir ?

Le Soleil ne devrait pas s'éteindre de sitôt. En effet, il est à peu près au milieu de son existence. De fait, notre étoile nous éclaire et nous réchauffe depuis près de 5 milliards d'années.

Et elle devrait continuer à le faire durant la même période de temps. En effet, l'espérance de vie du Soleil est estimée à environ 10 milliards d'années. L'humanité, si elle peuple encore la Terre, ne sera menacée que dans un milliard d'années environ, quand le Soleil sera devenu beaucoup plus lumineux.

En effet, comme toutes les étoiles, il connaît une évolution qui, un jour lointain, l'amènera à une fin programmée. Pour l'instant, le Soleil est ce que l'on appelle une naine jaune.

Il connaît actuellement ce que les astronomes nomment sa phase principale, qui devrait durer très longtemps.

Une longue transformation

Le Soleil est composé d'environ 74 % d'hydrogène et de 24 % d'hélium. L'énergie qu'il dispense est produite par la transformation des atomes d'hydrogène en hélium. Tant que les réserves d'hydrogène du Soleil seront suffisantes, il restera dans cet état d'équilibre.

En effet, ce processus de fusion dégage assez de chaleur, au centre de l'étoile, pour résister à la gravité. C'est ce qui empêche le Soleil de s'effondrer. Au terme de cette séquence principale, le "carburant", autrement dit l'hydrogène, sera épuisé.

Dès lors, le cœur de l'étoile ne sera plus composé que d'hélium. De ce fait, le centre du Soleil va commencer à se contracter. Mais son enveloppe, au contraire, va se dilater, jusqu'à atteindre des planètes du système solaire comme Vénus, Mars ou même la Terre.

Dans le même temps, notre étoile deviendra beaucoup plus brillante qu'aujourd'hui. Bref, elle sera devenue ce que les astronomes appellent une géante rouge. Mais la transformation de l'étoile ne s'arrête pas là.

Son noyau devrait ensuite subir une phase de contraction. Le Soleil devient alors une naine blanche, une étoile très dense et chaude. Dans sa phase ultime, notre étoile devrait se transformer en nébuleuse, entourée de grands nuages de gaz.

Comment Champollion a-t-il décrypté les hiéroglyphes ?

La célèbre pierre de Rosette, qui permet, pour la première fois, le déchiffrement des hiéroglyphes égyptiens, est découverte par hasard. En effet, on la trouve au cours de travaux de fortification.

Ils doivent permettre à l'armée française de Bonaparte, débarquée en Égypte en 1798, de tenir tête aux Ottomans. Mais l'officier dirigeant les travaux donne soudain l'ordre de les arrêter. Nous sommes le 19 juillet 1799, une grande date dans l'histoire de l'égyptologie.

En effet, on vient de découvrir, dans les débris d'un mur, un grand morceau de pierre, recouvert d'inscriptions anciennes. Elle mesure 1,20 m de haut sur 76 cm de large, et devait faire partie d'une stèle dont on ne retrouve pas d'autres fragments.

Une partie de la pierre est déchiffrée. Il s'agit d'un décret, pris par un pharaon du IIe siècle avant J.-C., Ptolémée Épiphane. Mais bientôt, les Anglais arrivent en Égypte et défont l'armée française.

Une partie des précieux objets recueillis par les savants accompagnant l'expédition d'Égypte, dont la pierre de Rosette, prennent alors le chemin de l'Angleterre.

Le déchiffrement des hiéroglyphes

Ce qui faisait tout l'intérêt de la pierre de Rosette, c'était sa rédaction en trois langues. Sur la pierre, en effet, figuraient, l'un sous l'autre, un texte écrit en grec, un autre en démotique, une écriture pratiquée dans l'Égypte antique, et un troisième en hiéroglyphes.

Il y avait donc tout lieu de croire que les deux derniers textes étaient des traductions du premier. N'est-ce pas là l'occasion rêvée de déchiffrer enfin ces hiéroglyphes égyptiens, dont, depuis des siècles, on ne parvient pas à percer le secret ?

De nombreux savants s'attellent à cette tâche, mais c'est un jeune égyptologue français, Jean-François Champollion, qui résout l'énigme. Il ne travaille pas à partir de la pierre de Rosette, alors au British Museum, mais sur une reproduction du précieux document.

Après plusieurs mois de travail, en septembre 1822, le jeune savant crie victoire : les hiéroglyphes n'ont désormais plus de secrets pour lui. Cette découverte décisive lui vaut d'être nommé, en 1826, à la tête du futur département des antiquités égyptiennes du Louvre.

Quel métier l'apparition de l'électricité a-t-elle fait disparaître ?

La survie de certains métiers traditionnels dépend souvent des progrès techniques. Aussi sont-ils associés à une époque particulière, où cette activité était nécessaire. C'est le cas de la profession d'allumeur de réverbères, dont l'apparition de l'électricité a entraîné la rapide disparition.

Des rues éclairées

Certaines grandes villes n'ont pas attendu l'apparition de l'électricité, à la fin du XIXe siècle, pour organiser l'éclairage des rues. Ainsi, à Paris, elles sont d'abord éclairées par quelques chandelles, disposées aux fenêtres de certaines maisons.

Puis, en 1667, on installe les premiers réverbères, au milieu des rues et à chacune de leurs extrémités. Ils sont d'abord équipés de bougies. À partir de 1766, on les remplace par de l'huile d'éclairage.

C'est l'huile de colza qui, le plus souvent, est choisie pour remplir cet office. Les réverbères sont munis d'un bec, pour pouvoir verser l'huile, et de réflecteurs, qui rendent la lumière plus vive.

Ces réverbères ne sont pas encore fixés sur un pied, mais suspendus à 5 mètres de hauteur. Enfin, en 1829, une première rue parisienne est éclairée au gaz.

L'allumeur de réverbères

Au départ, des habitants sont désignés par les autorités pour allumer les bougies placées dans les réverbères. L'apparition de l'éclairage à l'huile entraîne la naissance d'un nouveau métier, celui d'allumeur de réverbères, appelé aussi "falotier".

Il commence sa journée très tôt, en procédant à l'extinction des réverbères. Il en nettoie les vitres, afin que la lumière se diffuse mieux. Il en profite aussi pour entretenir les mèches.

Comme l'allumeur n'a plus rien à faire avant le soir, il doit, le plus souvent, prévoir un second métier. Et il ne reprend sa tournée qu'à la fin de la journée. En hiver, ses doigts gourds rendent difficile l'allumage des réverbères. Le vent peut aussi éteindre les mèches.

Avec l'apparition du gaz, la tâche de l'allumeur de réverbères est simplifiée. Il lui suffit en effet d'ouvrir un conduit et d'enflammer le gaz qui en sort.

Mais l'éclairage électrique, qui se généralise dans les années 1880 à Paris, puis, peu à peu, dans d'autres villes, entraîne la disparition rapide de cette profession.

Quel gaz a été détecté pour la première fois sur une exoplanète ?

Lancé en décembre 2021, le télescope James Webb apporte déjà la preuve de sa supériorité par rapport aux instruments précédents. En effet, il vient de détecter du CO2 dans l'atmosphère d'une exoplanète, située donc en dehors de notre système solaire.

Aucun autre télescope n'avait été capable de faire une telle observation. Ce gaz a été repéré dans l'atmosphère d'une géante gazeuse appelée WASP-39b. Découverte en 2011, elle est située à 700 années-lumière de la Terre.

Cette exoplanète est très proche de son soleil, puisqu'il lui faut seulement un peu plus de quatre jours terrestres pour accomplir sa révolution autour de son étoile. Par ailleurs, elle est quatre fois moins massive que Jupiter. Elle avait déjà été examinée par d'autres télescopes, qui y avaient détecté des traces d'eau ou de sodium.

Mais cette découverte de CO2 devrait en apprendre davantage sur cette géante gazeuse et, de manière générale, sur les exoplanètes.

Un élément central pour la découverte éventuelle de la vie

On sait combien le CO2, ou dioxyde de carbone, qui participe au phénomène de la photosynthèse, est nécessaire à l'apparition de la vie. Et, de fait, le CO2 est bien un élément essentiel de l'atmosphère terrestre.

Ce qui ne veut pas dire que cette découverte capitale suppose l'existence de la vie sur WASP-39b. En effet, nul organisme vivant ne pourrait subsister sur une planète gazeuse et où les températures sont toujours très élevées. Du fait de la proximité avec son soleil, elles atteignent en effet les 1.000 degrés.

Mais rien n'interdit d'espérer que le télescope James Webb, qui a montré de quoi il était capable, ne puisse, à l'avenir, discerner la présence de CO2 sur une planète plus propice à la vie. Autrement dit, une planète rocheuse, plus petite et beaucoup moins chaude.

La détection de dioxyde de carbone, dans l'atmosphère d'une telle planète, serait un signe décisif, qui, ajouté à d'autres éléments, pourrait suggérer l'existence d'une vie possible.

Pour les scientifiques, une telle découverte marque une étape essentielle dans la recherche de la vie dans l'univers.

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Pourquoi les Hommes ne peuvent-ils pas boire d'eau salée ?

En asséchant les rivières et en précipitant la fonte des glaciers, le réchauffement climatique rendra encore plus rare une eau douce qui est devenue un bien très précieux. Et, malgré son abondance, l'homme ne peut compenser ce manque en buvant l'eau des océans. Au fait, pourquoi l'eau salée est-elle impropre à la consommation humaine ?

Une impossibilité physiologique

Il y a beaucoup de sel dans l'eau de mer. Il représente en effet environ 3,5 % de son poids. Or, l'organisme humain ne peut tout simplement pas absorber sans dommage une telle quantité de sel.

Cette particularité est sans doute due en partie à l'histoire évolutive de l'homme, qui l'a amené à se fixer surtout dans des zones où l'eau douce dominait.

Ce n'est pas à dire que l'organisme n'a pas besoin de sel. Mais quand il a prélevé la petite quantité qui lui est nécessaire, il évacue le reste sous forme d'urine.

Seulement voilà, les reins fabriquent de l'urine moins salée que le sang. C'est une nécessité physiologique. Or l'eau de mer contient trois fois plus de sel, et même un peu davantage, que notre sang.

Les reins devraient alors produire plus d'urine et puiser l'eau nécessaire dans nos cellules. Ce qui ne pourrait qu'entraîner une grave déshydratation, potentiellement mortelle.

Aussi non seulement l'eau salée ne peut-elle calmer la soif, mais elle a pour effet de l'accentuer encore.

Quelques exceptions dans le règne animal

Si, comme l'homme, la plupart des animaux ne peuvent boire d'eau salée, certains peuvent s'y risquer sans problème. C'est, par exemple, le cas de l'albatros, dont une glande filtre le sel de l'eau de mer.

De même, les phoques et les otaries peuvent s'en désaltérer. On ne sait pas encore très bien pourquoi. Mais les chercheurs ont constaté que leur urine était beaucoup plus salée que celle de l'homme et bien plus chargée en sel que leur sang.

Les scientifiques supposent que cette particularité vient de la conformation des reins de ces animaux. Enfin, certains mammifères marins, comme les dauphins ou les baleines, ingurgitent sans doute une certaine quantité d'eau de mer, que les scientifiques ne peuvent encore mesurer précisément.

Pourquoi les chats sont-ils une menace dans les îles ?

Les chats domestiques ne sont pas des prédateurs bien redoutables. Ce qui n'est pas le cas des chats retournés à l'état sauvage et vivant dans un milieu insulaire. Ils menaceraient de nombreuses espèces locales, ce qui, dans certains cas, conduirait les autorités à prendre des mesures pour diminuer leur population.

De redoutables prédateurs

La faune de certaines îles s'est longtemps développée en vase clos, sans être menacée par de véritables prédateurs. Nombre d'animaux n'ont donc pas développé de réflexes de défense.

De même, l'absence de danger a encouragé certains oiseaux, en Nouvelle-Zélande notamment, à nicher sur le sol, ce qui leur a fait perdre l'habitude de voler.

C'est dire que quand on a introduit des chats dans ces îles, à une époque relativement récente, ils ont fait des dégâts considérables. Les coupables ne sont pas les chats domestiques, mais les chats dits "harets", qui sont retournés à l'état sauvage.

La disparition de la majorité des 34 espèces d'animaux australiens éteints au cours des deux derniers siècles serait due à ces chats. Ils s'attaquent ainsi à des marsupiaux menacés d'extinction, comme le dunnart ou le bandicoot brun, qui vivent sur des îles australiennes.

Mais leur terrain de chasse s'étend à bien d'autres territoires insulaires, comme l'île Molène, en Bretagne, où ils s'en prennent à des proies très diverses, comme des oiseaux ou des petits mammifères.

La traque des chats sauvages

Les chats harets tuant parfois plus de 1.000 proies par an, ils pourraient menacer d'extinction la faune d'une île si rien n'était fait pour les arrêter.

Aussi les autorités de certains pays, comme l'Australie, ont-elles pris des mesures drastiques pour se débarrasser de ces chats. Dans certaines zones, comme l'île Kangaroo, une véritable campagne d'extermination est dirigée contre ces chats sauvages.

Dans cette traque où aucun quartier ne leur est fait, on utilise même des drones pour les chasser. Dans certaines îles, on a recours à des moyens moins radicaux. Ainsi, sur l'île Molène, des vétérinaires sont chargés de capturer les chats harets. Ils sont ensuite stérilisés, puis envoyés sur le continent pour être éventuellement adoptés.

Qu’est-ce que le réflexe du cintre ?

Le "réflexe du cintre" fait partie de ces mouvements involontaires qui semblent impossibles à contrôler. Même si on n'en connaît pas l'origine avec certitude, ce phénomène pourrait avoir des applications concrètes.

Un cintre qui vous fait tourner la tête

L'expérience est très à la mode sur les réseaux sociaux. Elle consiste à s'entourer la tête d'un cintre métallique, de façon que l'objet soit appuyé sur l'une des tempes.

Si la pression est exercée au bon endroit, vous aurez la surprise de voir votre tête tourner quasiment toute seule. En effet, elle se tournera spontanément vers le côté comprimé par le cintre. Vous n'aurez donc aucun effort à faire puisqu'il s'agit d'une réaction réflexe.

Une étude japonaise, publiée en 2015, a montré que cette rotation "automatique" de la tête se manifestait dans plus de 95 % des cas. Seuls 4% des personnes, environ, n'ont pas senti leur tête tourner.

De possibles applications médicales

Les scientifiques ne savent pas encore expliquer ce "réflexe du cintre". Une hypothèse simple a cependant été formulée. La pression exercée par le cintre produisant une certaine gêne, le cerveau commanderait cette rotation de la tête, qui y mettrait fin.

Quoi qu'il en soit, le geste réflexe provoqué par la mise en place du cintre pourrait avoir des applications médicales. Et, de fait, il a déjà permis la mise au point de dispositifs simples visant à soulager certains contractions musculaires. En effet, un serre-tête spécifique a déjà été élaboré.

Ces dystonies, comme on les appelle, se traduisent par des postures involontaires, parfois très gênantes pour les personnes qui les subissent. Elles les empêchent, par exemple, de garder la tête droite.

De tels dispositifs, qui auraient, au surplus, l'avantage d'être peu onéreux, seraient spécialement indiqués dans le cas où ces postures seraient temporaires. Ils pourraient compléter les traitements existants, et notamment les séances de kinésithérapie.

Les médecins se sont d'ailleurs déjà intéressés à ce réflexe du cintre dans le cadre du traitement des spasmes du cou. Comme leur nom l'indique, ce sont des contractions involontaires, et là encore très gênantes, de certains muscles du cou.

Sur Mars, tous les ingrédients de la vie ont-il été réunis ?

Depuis des décennies, la planète Mars représente un objectif essentiel pour les agences spatiales. L'un des buts principaux de ces missions est de retrouver des traces de vie sur la planète rouge. Leurs résultats laissent penser que certains des ingrédients essentiels à la naissance de la vie pourraient s'y trouver.

Des ingrédients essentiels à la vie

Certains éléments plaident en faveur de la présence possible d'une vie sur Mars, à une époque reculée. En premier lieu, l'atmosphère qui entourait la planète rouge, voilà environ 3,5 milliards d'années, était beaucoup plus épaisse qu'aujourd'hui.

Le climat qui y régnait était alors beaucoup plus semblable à celui de la Terre. Et de telles conditions étaient assez favorables à la présence d'eau. On sait aujourd'hui qu'au début de son histoire, Mars contenait de grandes quantités d'eau.

Et de récentes observations ont permis à la NASA de confirmer qu'il y avait encore de l'eau liquide à sa surface. Par ailleurs, la présence de carbone organique dans les roches martiennes a été confirmée.

Mais si les quantités sont assez faibles, la présence de ce carbone est essentielle, car il donne naissance aux molécules organiques indispensables à la vie. Ceci étant, il n'est pas forcément d'origine biologique.

À la recherche des acides aminés

La mission assignés à certains robots déposés sur Mars est de trouver une autre brique essentielle à l'émergence de la vie, les acides aminés. Ces molécules jouent en effet un rôle crucial dans l'apparition de la vie, car elles contribuent à l'élaboration des protéines, autre ingrédient indispensable à l'émergence d'êtres vivants.

Or, ces acides aminés sont fragiles. En effet, ils sont détériorés par les rayons ionisants en provenance de l'espace. L'atmosphère et le champ magnétique de la Terre les protègent.

Mais il n'en va pas de même sur Mars, dont l'atmosphère actuelle est trop mince. Il se peut cependant que ces acides aminés se retrouvent dans le sol, protégés alors de l'atteinte des rayons cosmiques.

Mais les rovers ne peuvent pas creuser assez profondément pour découvrir des acides aminés préservés. Il faudrait exploiter certains affleurements, qui mettent à nu des parties profondes du sous-sol martien.

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