• Pourquoi l'homme a t'il un cerveau performant ?

          Nous avons vu, dans mon précédent article sur l'évolution du cerveau humain, que l’homme avait, relativement à son poids, un gros cerveau ce qui lui conférait un plus grand nombre de neurones, surtout dans le cortex, et ce d’autant plus que ses cellules souches produisaient un plus grand nombre de neurones descendants, au moment de la formation du cerveau du foetus.
        Mais on constate aussi que le bébé d’un animal mammifère naît avec un cerveau presque définitif, ce qui lui permet de vivre presque normalement (voir, manger, courir…on dit qu’il est précocial), ce qui n’est pas vrai pour d’autres animaux, les oiseaux par exemple, qui doivent élever le bébé, qui ne vole pas, par exemple (ils sont attriciaux).
        L’homme est un des rares mammifères attricial, dont le cerveau grandit de façon importante chez l’enfant, et son cerveau n’est complètement mature que vers 20/25 ans (cortex préfrontal). Par contre ensuite les neurones ne peuvent presque plus se reproduire, ce qui n’est pas le cas pour beaucoup d’animaux.
    Pourquoi l'homme a t'il un cerveau performant ?Pourquoi l'homme a t'il un cerveau performant ?
     

     

     

      

         Comment cette évolution a t’elle pu se produire dans la préhistoire ?
        Il est probable qu’elle est due à des changements importants de l’environnement, qui ont obligé l’homme à s’adapter et à vivre en groupes. Ce n’est pas contradictoire avec la théorie de l’évolution, certains hommes s’étant mieux adaptés et l’évolution ayant ensuite sélectionné ceux qui avaient les meilleures chances de survie.
        Un point très important est la consommation d’énergie du cerveau : il ne représente que 2% du corps, mais consomme 20% de son énergie. Donc il fallait pouvoir lui fournir plus d’énergie, s’il grandissait.

    Pourquoi l'homme a t'il un cerveau performant ?

        Un des facteurs important de l’évolution du cerveau humain doit être la diversification de la nourriture, avec le développement de l’agriculture et de la chasse, puis de l’élevage. L’homme n’a en effet pas les enzymes nécessaires pour digérer la cellulose ; il lui faut broyer les aliments et l’intestin a un long travail d’assimilation, qui consomme de l’énergie.

        L’arrivée d’une nourriture différente, les protéines directement assimilables de la viande, ont entrainé une diminution de l’intestin, qui a permis de subvenir en énergie pour le cerveau grandissant.
        Les changements environnementaux également ont obligé l’homme, pour survivre, à vivre en société, donc à communiquer, et à se montrer plus ingénieux, ce qui a demandé d’utiliser mieux sont cerveau et a favorisé les capacités d’apprentissage.
        Par ailleurs les changements de l’environnement et les besoins de sécurité et de chasse, ont nécessité que l’homme marche debout, ce qui est plus économique en énergie.

    Pourquoi l'homme a t'il un cerveau performant ?


        Or la bipédie a réduit la taille du bassin, ce qui complique l’accouchement et a empêché le crâne de continuer à grandir (l’homme de Néandertal avait un plus gros cerveau et une plus grande taille que l’homme moderne). Il a donc fallu que la morphologie s’adapte, et que le crâne et le cerveau soient plus petits à la naissance, mais se développent ensuite.
        A la naissance le cerveau de l’enfant pèse environ 350 grammes pour 1450 grammes à l’âge adulte.

        Certes l’homme a le cerveau le plus performant, mais quand il naît, ce cerveau est juste capable d’assurer la vie végétative, et il est complètement immature, mais avec un grand potentiel. C’est l’apprentissage qui lui apportera intelligence, créativité et sentiments, et donc l'éducation par ses parents, l'instruction dans l'enseignement, puis l'expérience et les connaissances acquises au cours de la vie.


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  •      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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  • où sont passés nos chers dinosaures ?

     

             J’ai regardé la semaine dernière à la télé un documentaire sur la disparition des dinosaures et l’hégémonie des mammifères qui a suivi.

           C’était intéressant, mais avec beaucoup de répétition et une présentation pratiquement inexistante des autres hypothèses que celle de la chute d’un très gros météorite. C’est dommage.

           Je vais essayer de résumer le problème, mais si vous voulez lire une étude assez complète voici une adresse sur internet :

    http://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/dinosaure-enquete-disparition-dinosaures-269/

     

           Le documentaire montrait d’abord qu’’à la fin du crétacé, dernière ère du secondaire, il y a 70 millions d’années, les dinosaures étaient les bêtes dominantes sur terre, par leur diversité, leurs dimensions et leur puissance, qu’ils soient herbivores ou carnivores. Ils étaient ovipares et ont colonisé la Terre pendant 200 millions d’années..

          Les mammifères restaient très petits, genre rongeurs, 10 à 20 cm et moins du kilo et étaient des proies faciles. Ils vivaient donc dans des cavités. Ovipares à l’origine, certains étaient devenus vivipares (évolution pour éviter la destruction des œufs.

          Les mammifères ne seraient jamais devenus ce qu’ils sont aujourd’hui si les dinosaures avaient subsisté. Leur disparition a permis l’évolution des mammifères.

         Cette disparition n’est pas une conséquence de l’évolution, sauf pour quelques uns d’entre eux inadaptés, mais c’est une catastrophe naturelle qui s’est produite à la limite du crétacé et de l’ère tertiaire.et une hécatombe parmi les êtres vivants, tous les plus grands ayant disparu, soit directement lors du phénomène, soit parce qu’ils ne trouvaient plus de quoi assouvir leurs besoins.

          Le documentaire présentait cette catastrophe, datant de 65 millions d’années, comme le résultat de la chute d’un gros astéroïde, mais en fait, on ne sait pas exactement ce qui s’est passé et les causes de cette disparition ont fait l’objet de beaucoup d’hypothèses, certaines peu vraisemblables, mais d’autres plus plausibles.

          Ces causes n’étaient pas citées dans le documentaire et je vais essayer de remédier à cet oubli.

     

    où sont passés nos chers dinosaures ?

     

            Des hypothèses évolutives ont été avancées; les dinosaures auraient mal évolué

    dégénérant peu à peu vers le gigantisme. Cette hypothèse est peu probable car elle aurait été très lente et certaines des espèces auraient sans doute échappé à la disparition.

     

            Des maladies microbiennes sont également peu probables, car même une épidémie très forte laisse des survivants qui sont alors immunisés et repeuplent peu à peu l’espèce. On a parlé aussi d’empoissonnement par les plantes, aussi peu probable. Certains ont imaginé que les mammifères s’étaient attaqué aux œufs de dinosaure. Il est peu probable qu’une telle entreprise ait entraîné leur disparition complète, et une action concertée de tous les mammifères n’est guère plausible.

     

           Des changements climatiques ont eu lieu à la fin du crétacé et les dinosaures sont des animaux à sang froid, Ils ont donc des difficultés à supporter refroidissement comme chaleur excessive. Leurs œufs également. Mais cette évolution est lente alors que la disparition des dinosaure semble rapide.

     

          Un abaissement du niveau des mers a également été mise en cause, rendant le climat plus continental et semble peu valable pour les mêmes raisons.

          

          De plus toutes ces hypothèses peuvent avoir un rôle local, mais semblent peu probables à l’échelle de toute la Terre.

          Finalement deux hypothèses seulement sont vérifiables et vraisemblables : une activité volcanique importante et la chute d’un météorite.

     

          A la fin du crétacé il y a eu une intense activité volcanique, notamment en Inde, dans le Yucatan où l’on constate que des épaisseurs massives de lave couvrent un territoire grand comme trois fois la France. Des quantités importantes de CO2 et de SO2 ont été répandus dans l’atmosphère, entraînant un effet de serre et une acidification des océans. Ensuite les poussières et particules éjectées dans la stratosphère ont fait écran au rayonnement solaire et entraîné une chute des températures, qui a empêché le développement de la végétation pendant plusieurs années.

          La datation de quarts provenant de ces volcans a permis de faire correspondre cette activité volcanique autour des 65 millions d’années, donc à la fin du crétacé

          Tous les gros animaux seraient morts, soit dans un premier temps, s’ils étaient à découvert, soit ensuite par manque de nourriture.

          Toutefois cette hypothèse n’explique pas la disparition au niveau mondial. 

          D’autre part l’analyse de strates de la fin du crétacé ont montré la présence de quantité importantes d’iridium, 100 fois plus importante que celle à la surface terrestre, mais qui peut remonter des couches internes de la Terre avec la lave. Cependant la quantité d’iridium est supérieure à celle prévue lors d’une telle remontée. Elle serait par contre plus compatible avec la chute d’un météorite, ces objet renfermant des quantité d’iridium plius importantes que celles situées au dessous de la croute terrestre.

     

          Un gros météorite de 10 km de diamètre , pesant 100 millards de tonnes, est arrivé sur terre à environ 15 km/s. L’énergie du choc est de l’ordre de 5 milliards de fois la bombe d’Hiroshima.Un cratère de 200 km de diamètre, a été découvert au Mexique au Yucatan.

          L’onde de choc produite est énorme et la température au niveau de l’impact a créé des incendies importants, ainsi que des raz de marée et surtout des nuages de poussière, constitué de particules soufflées par l'impact, à l'origine d'un hiver similaire à celui des éruptions volcaniques explosives, provoquant l'extinction des dinosaures et de nombreux autres êtres vivants, notamment des invertébrés et des mammifères qui n’étaient pas à l’abri dans des cavités, squales, poissons osseux, oiseaux primitifs, ainsi que la quasi-totalité des différentes familles planctoniques dans la mer .

          Les survivants ont été la plupart des plantes qui ont repoussé, et des animaux terrestres qui étaient à l’abri : insectes, escargots, grenouilles, salamandres, tortues, lézards, serpents, crocodiles, oiseaux, mammifères vivipares et la plupart des invertébrés, ainsi que la plupart des poissons.

     

          En fait pour expliquer la disparition totale des gros animaux (et donc des dinosaures) dans le monde entier, il est probable que ces deux hypothèses sont complémentaires.

     

         Personnellement je regrette que de petits dinosaures n’aient pas survécu. J’aurais aimé en promener un en laisse dans le parc voisin lol, bien que ce ne soit pas très doux à caresser vu leur épine dorsale plutôt dure.

         Ou voir pécher en Bretagne des poissons par  de petits ptérodactyles et autres ptérosaures, plus amusants à voir que les mouettes.

           Si vous avez la nostalgie de ces charmantes petites bêtes, et que vous passez par Paris, allez visiter, dans le Jardin des Plantes, le Muséum National d'Histoire Naturelle. Vous y verrez de splendides ossements préhistoriques ré-assemblés et dressés, qui sont impressionnants.


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  •     Les mouches sont parfois très agaçantes, mais il faut leur reconnaître un grand talent aéronautique. 

        L'équipe de Jane Wang, de l'Université Cornell à New York, a étudié leurs manoeuvres et notamment la manière dont elles peuvent pivoter rapidement en vol, en observant des drosophiles volant à l'intérieur d'une boîte transparente à l'aide de trois caméras rapides (8000 images par seconde, soit environ 35 images par battement d'ailes).  
        Ils ont étudié les situations où la mouche fait un virage à 120 degrés, c'est-à-dire se retourne presque, en quelque 80 millisecondes et 18 battements d'ailes. Cet exploit est réalisé grâce à de subtiles asymétries dans l'inclinaison des ailes de droite et de gauche. 

        Dans un pivotement à droite, l'aile gauche fait des va-et- vient symétriques de l'avant à l'arrière, avec un même angle moyen d'attaque de 49 degré. En revanche, l'angle d'attaque de l'aile droite est de 49 degrés lors du battement vers l'avant, et seulement de 40 lors du battement vers l'arrière. La traînée (la résistance de l’air à l’avancement), étant d'autant plus forte que l'angle d'attaque est élevé, il en résulte pour cette aile une force nette dirigée vers l'arrière. L’insecte pivote dans le sens des aiguilles d'une montre.

         Comment l'insecte contrôle- t-il ces mouvements ? D'après les analyses et modélisations des chercheurs de Cornell, l'articulation de l'aile avec le corps de la mouche se comporte comme un ressort, dont la direction d'équilibre est d'ordinaire verticale (les ailes oscillant symétriquement par rapport à cette direction). 
        Pour pivoter, la drosophile modifie la direction d'équilibre de l'articulation d'une des ailes. Les angles d'attaque vers l'avant et vers l'arrière cessent d'être égaux, d'où une force moyenne de traînée non nulle pour cette aile, ce qui fait pivoter l'insecte. 
        Un mécanisme simple, une rotation de quelques degrés du « ressort »  qui demande à la mouche peu d'efforts. 
        Je suis en admiration devant les prodiges de la nature.

        Mais moi, je ne suis pas doué. J’ai beau avoir deux “L” à mon nom, je n’ai pas trouvé le ressort nécessaire pour jouer ainsi au derviche tourneur.!
          Rendez vous compte : 225 battements d'ailes par seconde : comment ne se fatiguent elles pas plus vite , Et pas étonnant que cela fasse parfois du bruit !

    (Les renseignements proviennent de la revue “Pour la science”, qui est une de mes lectures assidues avec "La Recherche" et "Sciences et Avenir". ainsi que de la documentation sur le cerveau).

      J'ai beaucoup aimé cette devinette d'une de mes correspondantes :

    Qu'est ce qui fait zzzb...zzzb...???

    Ah, si j'étais une mouche !

    Réponse :  snolucer  à elov iuq ehcuom enu tse'c.  

    Cela dit, je n'ai jamais vu une mouche voler à reculons: et vous ?


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  •          Les petites coccinelles sont de petites bêtes bien sympathiques pour les amateurs de jardin car elles et surtout leurs larves, dévorent les pucerons et nous évitent de trop utiliser des insecticides.

            Celles de mon enfance que je retrouve en Bretagne ont sept points noirs sur le dos rouge.(Adalia 7-punctata).     
    Mais sur ma terrasse j’en trouve maintenant une autre sorte, qui a 18 points de forme plus diverses.


          
               "Harmonia axyridis" est une espèce de coccinelle asiatique qui a été importé aux Etats-unis à la fin des années 80 pour lutter contre les pucerons dont elle est très friande. L'Europe l'a également introduite plus récemment dans les cultures sous serres puis à destination des particuliers en mettant à disposition des larves à déposer sur les plantes dans les jardineries. L'intention était louable dans la mesure ou il s'agissait de lutter contre le développement des pucerons dans les cultures à la place des pesticides. Pourquoi donc n'a-t-on pas privilégier nos espèces locales ? Probablement parce que la coccinelle asiatique est plus vorace.

            Cette coccinelle originaire de Chine, de Corée et du Japon s'est tellement bien adaptée qu'elle envahit désormais des régions entières en progressant du nord vers le sud.
            Inoffensive pour l'homme, elle prolifère néanmoins au détriment des espèces locales comme notre coccinelle à sept points. Elle mange toute la nourriture disponible plus vite que les coccinelles gauloises et celles ci meurent de faim.

            J’avais trouvé bizarre en mettant mon nez sur ma main sur laquelle une de ces “chinoises” s’était promenée, de trouver que l’odeur n’était pas agréable et je viens de lire un article qui m’a amusé.
            Lorsqu'il est écrasé ou simplement stressé, l’insecte libère du sang par les pattes. Plusieurs composés hautement volatils de ce liquide dégagent une odeur très forte. Ce sont des “méthoxy-pyrazines”, pour les fanas-chimie.

            Les australiens et les américains étaient au début très heureux car leurs coccinelles chinoises étaient de couleur jaune (normal non ?, mais ont elles les yeux bridés ?). Leur odeur était supportable et presque discrète et comme  ces jolis petits insectes raffolent des raisins abîmés, ils se retrouvent donc souvent parmi les grains récoltés! avec lesquels ils seront écrasés durant ie processus de fabrication du vin.
           Et, bonheur, les méthoxy-pyrazines contribuaienl à l'arôme particulier des sauvignons blancs australien et des cabernets américains, leur donnant une petite touche de senteurs végétales.
           Mais catastrophe, une autre variété de coccinelle asiatique, orange celle là, a supplanté la coccinelle jaune et elle a une senteur beaucoup plus forte.
           A cause de la coccinelle jaune, les vins américains ont une senteur de pomme de terre crue, d’arachide grillée et de terre humide. Ils sont bons au goût mais il faut se boucher le nez pour déguster !!
          Même en France les viticulteurs font attention à enlever les coccinelles des grains dans les vins bio. On en a parlé à la télé début octobre.

          Alors on mobilise les chercheurs.
          Gary Pickering et ses coiiègues de l'université Brock, au Canada, cherchent le moyen de supprimer les méthoxypyrazines du vin.Ils ont annoncé un début de succès,obtenu en ajoutant des copeaux de chêne au vin rouge ou blanc.Le traitement a "réduit l'intensité"de la contamination.
         Les scientifiques ont essayé de nombreuses autres méthodes, notamment en irradiant le vin avec des ultra-violets ou en mélangeant de l'argile absorbante ou du charbon actif; mais toutes ces techniques n'ont donné qu'un "résultat limité" sur le vin  rouge et elles sont restées sans effet sur le vin blanc.

          Gare au péril jaune, même chez les petites bestioles aux points noirs sur le dos. J’espère que les vignerons du bordelais font attention !!
         Pour le moment je peux encore me promener sur ma terrasse sans masque à gaz.! Mais on pourrait aussi inventer un parfum pour coccinelle, qui sente la rose ou la lavande par exemple.


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