•      Quand on s'intéresse au cerveau humain, on se pose forcément la question de la comparaison à d'autres animaux et on se demande pourquoi l'homme a t'il acquit de nombreuses facultés et donc une certaine intelligence, différente de celle des animaux, notamment par le langage.
         J'avais écouté à ce sujet, une conférence très intéressante de Philippe Vernier, Directeur de l’Institut des Neurosciences de Saclay, sur l’ « Evolution de l’homme et du cerveau humain ». Je vais essayer de vous en résumer le contenu en deux articles.

        Au cours de la préhistoire, l’homme s’est peu à peu différencié des animaux aux temps préhistoriques, et, par rapport aux animaux, il est capable :
               -    d’inventer des technologies (les animaux n’inventent que des outils)
               -    d’utiliser des symboles et notamment un langage complexe.
               -    de créer une culture technique, artistique, religieuse.
               -    De faire de l’introspection.
        Il y a donc eu une certaine discontinuité à partir de laquelle l’homme s’est développé différemment et notamment son cerveau. Pourquoi ?

        L’émergence des vertébrés remonte à 450 millions d’années et celle des mammifères à 340. La divergence homme/singe ne date que de 5 millions d’années environ.
        Pourtant 95% du génome est commun entre l’homme et le singe.
        Le cerveau de tous les animaux, notamment mammifères, est bâti sur le même modèle structural:
               -    une commande centrale, le « pallium », devenu le cortex chez l’homme, qui entre autres, assure le contrôle moteur et l’interprétation des sensations.
               -    un sous-pallium support de certaines émotions, notamment du danger (le cerveau émotionnel chez l'homme et notamment les centres amygdales).
               -    l’hypothalamus et les noyaux centraux qui contrôlent la vie.
        Cette divergence a eu lieu en Afrique de l’Est à une époque de grande variabilité climatique  et elle va prendre 4,5 millions d’années.

         Si on compare certains paramètres de l’homme et des animaux, on constate
              -    que l’homme ne donne pas naissance aussi vite à sa descendance, mais qu’il vit beaucoup plus longtemps ;
              -    que la reproduction et le sevrage sont plus rapides ;
              -    qu’il a davantage accès à des nourritures variées au sein d’une société ;
              -    que sa taille et son corps ont beaucoup plus évolués, mais avec une grande variabilité. Son cerveau notamment s’est considérablement accru (cf. schéma ci dessous).


        Certains animaux ont un cerveau plus gros que l’homme : éléphant 3,5 kg contre 1,45 pour l’homme. Mais si on étudie le rapport poids du cerveau/poids du corps, on trouve, en coordonnées logarithmiques, une droite de régression de pente 0,7. Il y a une certaine variabilité, certains points étant plus ou moins écartés de la droite.
        Ceux les plus écartés vers le haut, correspondent aux animaux les plus intelligents : l’homme, les singes supérieurs, les dauphins, les baleines, les corbeaux et pies.


        Avoir un gros cerveau permet d’avoir davantage de neurones et donc de traiter plus d’informations ; en outre, par rapport aux singes, la densité de neurones dans le cerveau est deux fois supérieure chez l’homme.   
         Cela dit un gros cerveau ne rend pas forcément plus intelligent, car la densité de neurones n'est pas forcément la même et de plus la rapidité de traitement des informations dépend de l'isolement électrique des axones par la gaine de myéline qui les entoure et qui accroit considérablement la vitesse de transmission de l'influx nerveux.
         Cette augmentation du nombre de neurones s’est effectuée essentiellement sur le cortex périphérique, qui en outre s’est plissé pour tenir dans la boîte crânienne qui n’avait pas grossi autant que le cerveau. On constate que chez le fœtus, la division des cellules neuronales souches, au moment de la formation du cerveau, est plus importante et plus rapide chez l’homme, ce qui accroit considérablement le nombre de neurones formés.

     


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  •           En vacances en Bretagne, on va évidemment souvent sur la plage, à la limite des flots, chercher des coquillages, et il y en a de toutes sortes.

              Nous connaissons presque tous, au moins de nom, la “crépidule”, ce drôle de coquillage gastéropode qui se fixe sur les coquilles des huîtres, celles des coquilles St-Jacques, et même sur les coques de bateaux (pas facile à nettoyer ensuite !).
             Importée par inadvertance des Etats-Unis, elle a trouvé des conditions climatiques favorables à son épanouissement dans les eaux européennes;  elle vit dans des eaux situées près de la surface mais elle peut vivre également un certain temps en zones découvrantes.


              En effet, comme le montre la photo ci-dessus, à l’intérieur de la coquille une cloison calcaire supporte le pied (ventouse) de l’animal, ses organes se situant en dessous de la cloison et, en cas d’absence prolongée d’eau de mer, la chambre renfermant les organes devient étanche et peut ainsi retenir un volume d’eau suffisant pour permettre à l’animal de survivre.
              Sédentaires, elles se nourrissent en recueillant les organismes planctoniques du courant. Elles les filtrent alors grâce à un filet muqueux, puis les font tomber dans une gouttière spéciale jusqu'à la bouche, où le plancton arrive moulé en petits cylindres. Les ferments servant à la digestion sont soudés dans l'estomac en un bâton qui se raccourcit lors de l'absorption de nourriture, mais se reconstitue ensuite.

              Les crépidules ont reçu le nom de “crépidula fornicata”, car elles organisent entre elles de véritables partouzes ! lol
              Montées et accrochées les unes aux autres, les crépidules forment des amas compacts, accidentés et en apparence sans ordre ni symétrie, construits aux hasards des rencontres.
             En réalité il y a cependant un certain ordonnancement : à la base de grosses femelles, au sommet de l’empilement un mâle plus petit, et sous lui des intermédiaires en train de changer de sexe, car les crépidules sont des transsexuelles.

              Jeunes les crépidules sont libres et de sexe mâle. Mais elles ne restent pas longtemps seules. Un coquillage qui grandit devient alors femelle, fondatrice d’une “réunion”, émettant des phéromones qui vont attirer des larves et de jeunes petits mâles, et l’empilement commence.
              Si le mâle qui se trouve en haut de l’empilement se fait monter dessus par un collègue, il accepte, pas contrariant du tout, de se transformer en femelle.
              Comment les petits mâles du dessus peuvent ils atteindre les femelles en dessous ou en bas du tas.?
               Monsieur Crépidule a un organe très particulier (je ne sais si je dois l’appeler pénis !) beaucoup plus long que son propriétaire, qui, pour éviter des déplacements fatigants à son propriétaire, fera le trajet lui même, et une fois le travail terminé se résorbera de lui même car monsieur deviendra madame !
              Donc une crépidule peut avoir des enfants en tant que père, puis en tant que mère.

              J’ai été déçu, je croyais que monsieur Linné avait baptisé les crépidules “fornicata” à causes de leurs moeurs spéciales, mais il n’en n’était rien car il n’a étudié que des coquilles séparées.et ce nom viendrait du latin “fornix” qui désigne des voûtes, des arcades, ceci par allusion aux formes de leurs coquilles. Il parait qu’ensuite les arcades romaine abritaient des lunapars, d’où la signification de “forniquer”. 

              Mais les crépidules ne détiennent pas le record de longueur de zizi. Celui-ci est attribué à un autre bête marine la “balane”. qui ressemble à un coquillage mais est en réalité un crustacé, et qui vit dans l’eau de mer très peu profonde.
             En forme de cône tronqué il mesure à sa base de l’ordre de 3 à 5 cm et  ses parois sont formées de plaques se terminant en pointe et formant une sorte de petit cratère comme sur un volcan.


             L'opercule  qui ferme l'orifice supérieur est enfoncé à l'intérieur du cône formé par ces plaques, et est constitué de deux paires de petites plaques mobiles qui s'écartent pour laisser passer de petits tentacules  plumeux qui permettent à la balane d'attraper sa nourriture.
            En cas de danger ou d’absence d’eau, l'opercule se ferme hermétiquement.
            La balane commune  vit en général en groupe, fixée aux rochers ou sur les structures immergées telles les coques de bateau.
            Les balanes, attirés par des phéromones passent donc leur vie accrochées à leur support et se rassemblent en gratte-ciels si elles n’ont que peu de place, ou s’étalent si la place ne leur est pas comptée.
            Les balanes sont hermaohrodites et pourraient se féconder eux mêmes, mais c’est plus amusant à plusieurs et meilleur pour le mélange des gênes.
            Alors quand on ne peut pas se déplacer, on envoie ses organes sexuels en mission, et le balane envoie un pénis d’une longueur de plus de dix fois son corps, qui va explorer les alentours à la recherche d’une partenaire.

          J’espère que je ne vous ai pas trop choqué(e)s par ces propos un peu lestes.
     


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  •            Dans mon jardin en Bretagne, où je suis en vacances, il y a plein d'oiseaux : les merles ont un chant harmonieux, le rouge-gorge m'accompagne lorsque je tonds l'herbe, avec ses "tuc-tuc"; la huppe a une superbe robe de soirée et un joli chapeau à plumet; les tourterelles répètent toujours le même refrain, c'est lassant; les pies jacassent comme des crécelles; mais ce qu'on entend le plus, ce sont les cris peu harmonieux des mouettes et goélands, surtout ceux d'un goéland qui s'installe régulièrement sur le haut d'un réverbère en face de ma maison.

               C’est vrai que les mouettes et goélands font beaucoup de bruit et ont une voix puissante, destinée à couvrir les bruits des vagues.
              Jacques Roubard s’est plaint de cette sonorité dans un poème connu :

            Vos gueules, vos gueules, les mouettes,
            Cessez de brailler dans l’écume,
            Pressez moi plutôt de vos plumes
            Pour tremper dans l’encre violette,
            Je voulais faire mes oeuvres complètes
            Au bord de la mer, dans les brumes,
            Tout ce que j’ai gagné c’est un rhume,
            et vos cris me cassent la tête.



              Mais le chant des oiseaux de mer a une particularité vocale, il est “à deux voix” et ils peuvent, en quelque sorte, chanter en stéréo.
              Ils n’ont pas un larynx, mais un “syrinx”. La gorge se divise en deux branches, vers les deux poumons, et chacune des bronches peut émettre des ons séparément l’une de l’autre.
             Ces oiseaux peuvent en particulier créer des “battements” entre les deux voix et émettre ainsi des sons caractéristiques, codes qui permettent de se reconnaître entre eux.,


              Certaines colonies regroupent les oisillons en “crèches mobiles”, surveillées par quelques adultes, tandis que d’autres vont faire les courses et reviennent régurgiter la nourriture aux oisillons.
              Comme la crèche se déplace, c’est grâce à ce chant d’appel et des réponses qu’ils retrouvent la crèche qui s’est déplacée.

             Mouettes et goélands ont un sens extraordinaire de l’orientation et retrouvent les nids grâce à des repères topographiques que l’on n’a pas encore pu identifier.
            Des chercheurs avaient recouvert les nids de sable en l’absence des daultes. Au retour, les mouettes se sont psées près des nids, puis ne les voyant plus, ont creusé des cuvettes dans le sable et se sont remises à couver leurs oeufs comme si rien ne s’était passé.

             Chose curieuse, il existe des mouettes lesbiennes, voire bisexuelles.
             Deux femelles se mettent ensemble pour construire un nid et y pondre deux fois plus d’oeufs que dans une couple mixte. Mais ils sont plus petits car entre femelles, on ne se fait pas de cadeau de nourriture lors de la parade d’amour et donc on est moins bien nourrie qu’avec un mâle amoureux !
            Ces oeufs peuvent cepandant donner naissance à des poussins, car la mouette s’est souvent permis un petit écart de conduite avec un mâle du coin, qui courait le guilledou pendant que sa femelle couvait les oeufs au nid.    
            La mouette mâle n’est pas plus vertueuse que l’homme !

        La mouette mâle n’est pas plus vertueuse que l’homme !


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  • Chimpanzé mon frère.

             J’ai dirigé à mes débuts d’ingénieur, un laboratoire dans lequel nous avions une animalerie bien sûr beaucoup de rats, mais aussi des lapins des porcs et des singes.
            Parmi eux des chimpanzés et les vétérinaires qui les soignaient étaient en admiration devant leurs moyens de communication.

            En liberté, ils vivent en groupes, mais en captivité, ils s’intéressent à leurs partenaires, singes ou hommes et cherchent à échanger.
            Certes, ils n’ont pas la parole, mais ils crient, grognent, rugissent, voire même ululent un peu comme une chouette. Et ils apprécient cette communication qui a sûrement une signification pour eux, mais que nous ne savons pas déchiffrer. Ils émettent au moins une trentaine de sons différents.
            Ils peuvent aussi communiquer à distance en tambourinant sur les murs ou sur les tronc d’arbres.
            Mais surtout ils ont des mimiques extrêmement expressives et il est certain qu’elles expriment diverses émotions et qu’elles servent à communiquer entre eux. Nous pouvons en déchiffrer certaines : douleur, envie, colère, joie, amitié…
             Les vétos qui les soignaient connaissaient leur personnalités et disiant qu’à partir de leurs expressions de visages, on pouvait savoir s’ils étaient introvertis ou ouverts et communicatifs, agressifs ou doux, dominant ou effacés…
             Il est probable que ces qualités leur viennent de la préhistoire et de nos ancêtres communs.

             Le chimpanzé de peut parler car sa gorge et son système de cordes vocales ne peut articuler les sons humains, mais son cerveau possède un embryon des centres du langage que j’ai déjà décrits chez l’homme.
             Il ne peut donc pas parler, mais il peut comprendre et s’exprimer par des mots, si on lui donne un moyen d’expression. Il peut même utiliser une syntaxe simplifiée : sujet, verbe, complément, adjectif.
             Deux procédés ont été utilisés : l’un consistait à utiliser un ordinateur avec un clavier complexe (un genre de tableau avec des idéogrammes) et ces signes étaient associés à des objets ou a des actions, comme le sont les mots. On arrivait à enseigner ainsi 150 à 200 mots représentant objets personnes ou verbes d’état ou d’action et faire dire par exemple « moi faim, toi donne banane ».
            Mais surtout il a été possible d’enseigner aux plus doués le langage des signes des sourds-muets, et il est possible alors de leur enseigner plusieurs centaines, voire plus d'un millier de mots.
            Bien sûr il s’ agit de concepts pratique de la vie quotidienne, mais on peut arriver à leur inculquer quelques notions abstraite (une guenon américaine se regardant dans une glace, avec un chapeau qu’on lui avait mis sur la tête, « disait » qu’elle était belle). Ils ont donc, comme un enfant de 5 ans la "conscience de soi".
            Et le plus extraordinaire est qu’une femelle chimpanzé qui avait appris la langue des signes l’enseignait à son enfant pour communiquer avec lui et avec les hommes.

            Les singes ont hérité de l'évolution une mémoire immédiate extraordinaire de l'environnement, bien plus rapide et importante que celle de l'homme, sans doute pour assurer leur survie, dans le milieu hostile des frets.On avait appris à certains singes à reconnaître.les chiffres de 0 à 9 dans l'ordre croissant.
            Sur l'écran tactile d'un ordinateur, qui comportait une vingtaine de case, on faisait apparaître les 10 chiffres à des places diverses, cela pendant quelques secondes, puis on éteignait l'image sur l'écran. Le singe devait alors avec son doigt, montrer l'emplacement des chiffres de 0 à 9.
            Il le faisait à toute allure, sans hésiter et sans se tromper.
            Jamais l'homme ne retiendrait en si peu de temps ces emplacements et en saurait donc les restituer.

     


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  • Pourquoi la mer est elle bleue le ciel aussi le jour et noir la nuit?

               Lorsqu’on est en vacances au bord de la mer, on vous pose des questions saugrenues, très terre à terre : Pourquoi la mer est elle bleue, pourquoi le ciel est il bleu, pourquoi le ciel est il noir la nuit ???
              Ce n’est pas toujours s simple que cela d’y répondre.

     Pourquoi la mer est elle bleue ?

              Effectivement l’eau est transparente, alors pourquoi celle de la mer est elle bleue ? Il y a plusieurs raisons :
              D’abord le reflet du ciel dans la mer : quand il fait beau la mer est bleue; quand le ciel est gris, la mer est vert-gris; les vagues rajoutent de petits moutons blancs dus au vent.
              Mais une autre raison, en fait plus importante,  est due au soleil qui diffuse une lumière blanche, en réalité composée de tout un spectre de couleurs c’est à dire de photons d’énergies diverses, les plus énergiques étant ceux qui correspondent au violet et au bleu).
              L’eau de la mer ne réagit pas de la même façon à tous le photons : elle va davantage absorber les photons de moindre énergie, c’est à dire les rouges, jaunes, oranges et elle absorbera moins les photons correspondant au bleu.
              Ceux-ci seront donc davantage réfléchis ou diffusés, et donc ce n’est pas l’eau qui est bleue, mais la lumière qui est diffusée et réfléchie par sa surface.
              Plus l’eau est profonde, plus la mer est bleue, car ce sont les seuls photons peu absorbés.
              Mais comment expliquer que la mer puisse être gris-vert, par temps moins beau. En fait l’agitation due au vent et à la tempête perturbe la réflexion et la diffusion des photons et des matières diverses sont « remuées » et mises en suspension.
              Par ailleurs si l’eau est calme et très transparente, la couleur du fond proche peut influer sur la couleur apparente de l’eau, le sable la faisant paraître gris-jaune, des algues pouvant donner l’impression d’une eau verte, voire rouge due à des microorganismes dinoflagellés ou turquoise, due à certains phytoplanctons. Les photons bleus sont alors absorbés et c’est la chlorophylle qui donnera la couleur verte.
              Vu des satellites, c’est l’océan profond qui prédomine est compte tenu de la grade surface des océans la terre est « la planète bleue ».

    Pourquoi le ciel est il bleu ?

              Là encore l’air est invisible et transparent et donc le ciel bleu est encore un effet d’optique dû à la lumière solaire.
              Celle-ci est diffusée par les molécules d’azote et d’oxygène, qui sont très petites par comparaison à la longueur d’onde de la lumière diffusée. (je rappelle que la longueur d’onde associée à une lumière est inversement proportionnelle à l’énergie des photos correspondants).
              Or d’après la loi de Rayleigh, la diffusion est inversement proportionnelle à la  longueur d’onde à la puissance 4, c’est à dire proportionnelle à l’énergie à la puissance 4 des photons.
             La diffusion des photons rouges, orange, jaune est très faible vis à de celle des photons bleus plus énergétiques et donc la mer paraît bleue.

     Pourquoi le ciel de nuit est il noir ?

              On pourrait croire que vu les milliards d’étoiles, le ciel devrait être lumineux la nuit. Pourtant il n’en n’est rien, il est noir piqueté des points brillants que constituent les étoiles, et cela à longtemps intrigué les scientifiques, notamment Kepler ou Halley aux 17ème et 18ème siècles.
              Une première raison est due à l’énorme éloignement des étoiles, c’est à dire aux dimensions de l’univers.
              Une étoile lointaine émet dans toutes le directions et plus elle est éloignée, plus la proportion de lumière qui atteint la terre est faible, infime par rapport à celle qui nous vient du soleil. (le flux lumineux décroit comme le carré de la distance).
              Par ailleurs les étoiles ont une certaine durée de vie et certaines ont donc disparu.
              La vitesse de la lumière est finie (300 000 km/s), et donc il est possible que la lumière de nombreuses étoiles ne nous soit pas encore parvenue, tout dépend de la distance à laquelle elles sont et de la date de leur création.
              Ainsi, le noir que nous observons sur le fond cosmique est rempli d’étoiles dont la lumière n’a pas atteint la Terre, ou ne l’atteint plus…

              De plus l’univers n’est pas infini : il est né, selon la théorie du « big bang », il y a environ 13 milliards d’années et donc on ne peut rien voir au delà de 13 milliards d’années-lumière de distance, puisque au delà de cette distance aucune lumière n’était émise. Toutefois l’univers est en expansion, de telle sorte que ses limites sont plus importantes que cette distance et on suppose qu’il atteint environ 80 milliards d’années-lumière (8 X10 puissance 23 km).
            Néanmoins, même très grand, le nombre d’étoiles est donc limité et la lumière qu’elles émettent aussi.

               On a toujours des difficulté à se représenter cet univers, car ce n’est pas possible en trois dimensions, dans notre espace euclidien), mais il faut utiliser un espace plus complexe , celui de la relativité générale, où le temps est aussi une dimension,. On peut dans un tel espace où l’on peut continuer son chemin sans jamais rencontrer d'obstacle ou de point d'arrêt et que l'on peut explorer dans leur totalité en un temps fini, en se retrouvant au point de départ et donc cette univers ne présente pas de limite, comme le fait une sphère dans l’espace euclidien.

               De plus en raison de cette expansion de l’univers, la lumière subit l’effet Döppler du fait de la composition des deux vitesses. La lumière en provenance des étoiles est ainsi décalée vers le rouge, ce qui a permis de confirmer les théories d’expansion de l’univers, mais diminue également la lumière perceptible émise par celles-ci.


     On voit que contrairement aux raison simples qui expliquent le bleu du ciel et de la mer, la couleur noire du ciel la nuit est un phénomène très complexe.


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