Les camemberts, bries et bleus ont récemment fait couler beaucoup d’encre car ils seraient menacés de disparition. Derrière l’emballement médiatique, la réalité scientifique est plus nuancée.
Les fromages abritent une grande variété de micro-organismes, responsables pour certains du goût, de l’aspect ou de la texture du produit. Pour les camemberts ou les bries, le champignon Penicillum camemberti forme la croûte blanche caractéristique, tandis que pour les bleus, la moisissure Penicillum roqueforti crée les fameuses veines bleutées.
Au fur et à mesure des décennies, l’être humain a favorisé le développement de certaines souches1 de P. camemberti et P. roqueforti, du fait de leurs caractères avantageux pour la production fromagère (couleur, croissance, arômes, absence de production de toxines). « On parle de domestication », détaille Emmanuel Coton, directeur du Lubem2, un laboratoire de l’Université de Bretagne Occidentale à Brest. Néanmoins, cette sélection trouve aujourd’hui ses limites.
La domestication d’une espèce consiste à favoriser la reproduction d’individus présentant des caractères jugés intéressants par l’être humain. Les caractères jugés inintéressants ne sont donc pas transmis à la descendance et disparaissent progressivement, de génération en génération. Une perte de diversité génétique est alors constatée.
Et l'un des caractères privilégiés par l'industrie fromagère est la reproduction asexuée. Or, ce mode de reproduction est caractérisé par l’émission de spores… génétiquement identiques. Les conséquences ne sont pas anodines : P. roqueforti peut de moins en moins se reproduire avec d'autres souches (qui pourraient lui apporter du matériel génétique neuf), tandis que P. camemberti présente une baisse de sa fertilité. Cela pourrait conduire à l’extinction de ces espèces de moisissures.
Ces informations, récemment dévoilées par le CNRS, ont suscité l’émoi dans les médias. Mais pas de quoi en faire tout un fromage : « La biologie évolutive se base sur des temps longs3, contrairement aux industriels, rappelle Emmanuel Coton. Elle interroge sur de potentielles conséquences, à long terme ». Bien que perturbée, la production de spores (reproduction asexuée) reste possible chez les deux espèces. La fabrication de ces fromages emblématiques n’est donc pour l’instant pas compromise.
De plus, la diversité génétique de P. camemberti est relativement méconnue à ce jour. « Il existe peut-être des souches de l’espèce aptes à pratiquer la reproduction sexuée, qui permettraient de régénérer de la diversité génétique, assène le microbiologiste. Recenser et conserver ces souches serait un premier travail à envisager. » Il est vrai que la domestication a des conséquences qu’il convient d’anticiper, même si nous ne perdrons pas nos fromages de sitôt.
1. Certains individus d’une espèce.
2. Laboratoire universitaire de biodiversité et écologie microbienne.
3. Soit plusieurs centaines à plusieurs millions d’années.
Ces animaux singuliers représentent plus de 20 % des espèces de mammifères. Leurs particularités impressionnent les scientifiques, qui sont loin d’avoir percé tous leurs mystères.
L’été, lorsque le soleil disparaît et que le ciel s’assombrit, il n’est pas rare de voir des ombres furtives traverser la nuit en coup de vent. Aussi rapides que discrètes, elles frôlent l’obscurité et plongent dans le vide, à peine remarquées. Terrifiantes pour les uns, fascinantes pour les autres, les chauves-souris règnent sur le monde de la nuit. « 20 % des espèces de mammifères sont des chiroptères, c’est l’un des groupes les plus diversifiés au monde », rapporte Thomas Dubos, chargé de mission au GMB1. Avec plus de 1 400 espèces recensées, il s’agit d’ailleurs du deuxième ordre le plus important après les rongeurs.
Il n’est pas étonnant qu’une telle diversité induise une grande hétérogénéité des modes de vie et régimes alimentaires. Ainsi, certaines boivent du sang et d’autres mangent des fruits, il y en a des piscivores et d’autres qui se nourrissent de nectar. « Il existe même des plantes qui ne sont pollinisées que par des chauves-souris, comme l’agave bleu, à partir de laquelle on produit la tequila », illustre Éric Petit, directeur de recherche à l’Inrae2 de Rennes. En Europe, toutes les espèces sont insectivores, ce qui ne les empêche pas d’apprécier d’autres mets : « La Grande noctule est très friande de passereaux en migration », sourit le biologiste.
Que ce soit pour chasser des moustiques ou des araignées, au sol ou dans les airs, en plein vol ou à l’affut, si les chauves-souris sortent la nuit c’est parce qu’il s’agit « d’une niche écologique riche en insectes sans grande concurrence avec les oiseaux », explique Thomas Dubos. Les chiroptères sont d’ailleurs les seuls mammifères doués du vol actif. Leurs ailes sont des mains modifiées, aux doigts très allongés et reliés par une fine membrane, le patagium. Cette véritable cape rend possible un vol plus manœuvrable que celui des oiseaux. « Les chauves-souris atteignent 60 km/h sans difficultés, mais elles se déplacent aussi en marchant sur leurs pattes arrière et en s’aidant de la griffe du pouce qui surmonte chaque aile », précise Éric Petit.
De nombreuses idées reçues circulent sur les chiroptères. L’une d’elles voudrait qu’ils soient aveugles. Il n’en est rien. Mais dans l’obscurité, les chauves-souris se repèrent grâce à l’écholocation, un ingénieux système de sonar. « Comme certains cétacés, elles émettent des ultrasons dont l’écho leur permet de se localiser dans l’espace et de repérer des proies », souligne Éric Petit. Les scientifiques utilisent ainsi l’acoustique pour les étudier, par exemple en installant des récepteurs qui enregistrent ces signaux pour mesurer le taux d’activité et les espèces présentes dans une zone donnée.
Les chauves-souris sont connues pour atteindre des âges très avancés. Le record revient à « un Murin de Brandt bagué à au moins un an et recapturé 41 ans plus tard », raconte le biologiste, qui nuance toutefois : « Nous étudions cinq colonies de Grand Murin en Bretagne, certains individus ont 13 ou 14 ans mais la plupart vivent entre 5 et 10 ans, ce qui est déjà remarquable ». Car plus un mammifère est petit, moins il vit longtemps et plus il compense avec une reproduction importante. « Les chiroptères échappent à cette règle en adoptant les mêmes stratégies que les grands mammifères », ajoute Thomas Dubos.
© ÉRIC PETIT
Contrairement à ce que leur nom pourrait laisser penser, les chauves-souris n'ont aucun lien avec les rongeurs.
Comme eux, les chauves-souris n’ont qu’un seul petit par an. L’accouplement se produit à l’automne, mais le développement embryonnaire ne débute qu’au printemps, après l’hibernation. « Les femelles stockent le sperme et la fécondation a lieu à la sortie de l’hiver », explique Éric Petit. Les chauves-souriceaux naissent l’été et deviennent adultes en quatre à six semaines. Leur cycle de vie est marqué par des déménagements à répétition. En hiver, les chiroptères recherchent des gîtes hors de portée du gel, comme des caves ou des carrières, et des endroits plus chauds en été, comme les greniers. « Mais en 2022, les vagues de chaleur ont transformé ces derniers en fours et l’on a vu des colonies entières voler en plein jour pour échapper à la surchauffe », souffle Thomas Dubos. Certaines espèces parcourent quant à elles des milliers de kilomètres pour rejoindre leurs quartiers d’été, à l’image de la Pipistrelle de Nathusius, « une petite bête de quelques grammes qui traverse l’Europe », admire Éric Petit.
La chauve-souris a longtemps été considérée comme un animal diabolique. Son image se redore depuis quelques années mais la crise du Covid a ravivé les discussions sur les réservoirs de zoonoses, dont elle fait partie3. Pour Éric Petit, « cela nous en dit moins sur le fait qu’elle porte des maladies, comme plein d’animaux, que sur sa résistance ». Encore mal compris, son système immunitaire est en effet extrêmement performant.
Pourtant, malgré leurs incroyables capacités, de nombreuses menaces planent sur les chauves-souris. Dans les années 1950, la destruction du bocage et l’assèchement des zones humides4 ainsi que l’arrivée massive des pesticides ont réduit et contaminé la ressource alimentaire, entraînant un vif déclin des populations. Aujourd’hui, certaines espèces se rétablissent tant bien que mal tandis que d’autres continuent de chuter. En cause ? La destruction de gîtes liée aux rénovations du bâti ou encore les éoliennes. Ses rares prédateurs5 ne sont pas concernés même s'il peut y avoir des soucis de cohabitation avec les chouettes effraies (sachez qu’il existe des églises à chouettes et des églises à chauves-souris). Pourtant, au-delà des règles de prédation, les relations entre animaux sont aussi une question de tempéraments. « On m’a rapporté l’histoire d’une chouette qui s’est installée dans une église à chauves-souris et qui ne s’en préoccupe absolument pas », souffle le scientifique. Le monde de la nuit aurait-il ses raisons que le jour ignore ?
1. Groupe mammalogique breton.
2. Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement.
3. Une zoonose est une maladie infectieuse qui est passée de l'animal à l’humain. Aucune preuve ne permet cependant aujourd’hui d’affirmer que la chauve-souris a transmis le virus du SARS-CoV-2 à l’humain.
4. Des terrains de chasse pour les chiroptères.
5. En Europe, les chats, les rats, les fouines, les martres ou encore les chouettes peuvent manger les chauves-souris mais aucune espèce ne s’est à proprement parler spécialisée dans cette chasse.
Des chercheurs bretons participent à un projet novateur, qui permettrait d’avoir une vision globale et détaillée de l’activité électrique du cerveau et constituerait un puissant outil pour la médecine.
Le cerveau est comme une turbine qui ne cesserait jamais de fonctionner. Que nous marchions, parlions ou dormions, des groupements de neurones s’activent. « Cette machinerie génère des courants électriques », explique Adrien Merlini, enseignant-chercheur à l’IMT Atlantique à Brest. Avec une vingtaine de scientifiques, ce spécialiste de l’électromagnétisme travaille sur Cerebro, un projet européen lancé en 2022 qui vise à reconstituer avec précision l’activité électrique du cerveau.
Pourtant, il existe déjà des techniques pour étudier cette activité. Parmi elles, l’électroencéphalographie, notamment utilisée pour détecter l’épilepsie ou un dysfonctionnement cérébral lié à une tumeur. Des électrodes recueillent le signal à la surface de la tête. Mais en chemin, il a été atténué par les tissus et la boîte crânienne traversés. Sans compter que « les électroencéphalogrammes (EEG) utilisent typiquement moins de 256 électrodes, ce qui est relativement peu pour reconstituer l’activité de millions de groupements de neurones », souligne Adrien Merlini. Pour gagner en précision, il est possible d’ouvrir la boîte crânienne et de poser directement les capteurs sur le cerveau. Nous voici donc avec une très bonne vision de l’activité cérébrale mais uniquement sur une zone réduite, puisqu’il est impossible de sortir le cerveau du crâne et de le couvrir d’électrodes.
Alors, les chercheurs de Cerebro ont changé de paradigme. Au lieu de s’intéresser à la manière de récolter le signal, ils font le pari de le modifier pour faciliter sa lecture. Pour cela, ils mettent au point un produit de contraste1. « Le cerveau continue de fonctionner de la même manière mais le produit change la nature du signal qu’il émet et les propriétés physiques de ce nouveau signal font qu’il est plus facile à lire depuis l’extérieur du crâne », indique Adrien Merlini.
Ce nouveau type d’EEG rendrait possible le même niveau de précision que lorsque l’on pose des électrodes à même le cerveau mais sans ouvrir la boîte crânienne et à l’échelle de la totalité de l’organe. « Cela nous permettrait par exemple d’avoir plus d’informations avant une opération et donc d’éviter les surprises au moment de l’intervention, on pourrait mieux anticiper », imagine Romuald Seizeur, neurochirurgien au CHU de Brest qui participe au projet. « Nous sommes actuellement en train de déterminer les propriétés physiques que devra prendre l’activité électrique une fois modifiée par le produit », précise François Rousseau, enseignant-chercheur à l’IMT Atlantique à Brest, qui travaille à partir de modèles numériques des tissus de la tête. Il faudra ensuite s’assurer que le produit ne présente pas de dangers pour le patient. Enfin, si le concept s’avère viable, viendront les phases de prototypes et d’essais cliniques. « Nous n’en sommes qu’au début », souffle Adrien Merlini.
1. Une substance injectée ou donnée à boire au patient pour améliorer la visualisation de certains objets. Elle est par exemple utilisée en radiologie pour mettre en évidence certains organes sur l’image.
Et si la coquille Saint-Jacques était une archive de l’environnement ? Une équipe brestoise s’intéresse à la dynamique passée du phytoplancton pouvant être révélée dans les stries de la coquille.
Diatomées, dinoflagellés, coccolithophoridés… ces microalgues qui dérivent avec le courant constituent le phytoplancton, vital pour l’équilibre de notre planète. À la base de la chaîne alimentaire, ces êtres vivants sont un important puits de carbone et produisent près de la moitié de l’oxygène sur Terre.
Souvent, à partir du printemps lorsque la température de l’eau et l’intensité lumineuse augmentent, ils peuvent se développer en très grandes quantités, formant des blooms, ou efflorescences. À la fin de ces périodes de forte activité, les microalgues produisent des composés collants agissant comme un ciment. Les cellules s’agglomèrent alors entre elles, formant des agrégats, appelés « neige marine », qui peuvent atteindre plusieurs centimètres.
Une équipe du Lemar1, à Brest, étudie comment ces dynamiques d’agrégats peuvent affecter la concentration de deux éléments chimiques, le baryum et le molybdène, présents dans la colonne d’eau et, a posteriori, dans les coquilles de mollusques. Valentin Siebert, docteur en écologie marine à l’UBO2, spécialiste de la coquille Saint-Jacques, étudie son rôle d’archive environnementale.
De la même façon que les arbres avec leurs cernes, les Saint-Jacques créent des stries de croissance journalière. Le biologiste explique avoir « analysé la composition chimique de chaque strie de coquilles prélevées en rade de Brest sur une période d’un an de croissance, de mars à octobre car la coquille ne grandit pas en hiver ».
Cette analyse chimique se focalise sur les variations de baryum et de molybdène dans la coquille car elles suivent respectivement les blooms de diatomées et la présence d’agrégats dans l’environnement. « Le baryum est retenu à la surface de la coque des diatomées, avant que ces microalgues soient consommées par les Saint-Jacques, précise Valentin Siebert. S’il y a un pic de baryum dans la coquille, c’est qu’il y a eu un pic de phytoplancton enrichi en baryum au même moment dans la colonne d’eau. Je m’intéresse alors, entre autres, au baryum incorporé dans la coquille des mollusques comme indicateur de la présence du phytoplancton. » L’étude, qui vient d’être publiée3, montre que les agrégats sont enrichis en molybdène et que leur ingestion serait à l’origine de l’augmentation des concentrations de ces éléments dans la coquille des Saint-Jacques.
Et pour affiner leur recherche, les scientifiques analysent aussi de très anciennes coquilles. « Des Saint-Jacques vieilles de 5 000 ans ont été retrouvées sur des sites archéologiques du Finistère. Les blooms de phytoplancton étaient-ils de la même intensité ou à la même période de l’année à cette époque ? », s’interroge le chercheur. La coquille Saint-Jacques serait donc une véritable fenêtre sur le passé !
1. Laboratoire des sciences de l’environnement marin.
2. Université de Bretagne Occidentale.
3. Dans la revue Estuarine, Coastal and Shelf Science.
À l’occasion de la Fête de la musique, Sciences Ouest a rencontré des scientifiques qui mettent au point un système automatique de décodage de partitions vieilles de plus de cent ans.
Près de 400 partitions, environ 10 000 pages… À Rennes, une équipe de chercheurs s’intéresse aux morceaux de Camille Saint-Saëns, compositeur français du 19e et du début du 20e siècle. Pourtant, dans leurs bureaux, les seuls claviers sont ceux des ordinateurs. Ces spécialistes de la reconnaissance d’images et de documents élaborent une intelligence artificielle (IA) capable de lire et de comprendre une partition comme le ferait un musicien. « Il faut en quelque sorte apprendre le solfège et la notation musicale au système », résume Bertrand Coüasnon, chercheur en informatique à l’Irisa1 et membre du projet Collabscore porté par le Cnam2 avec des chercheurs un peu partout en France à partir des partitions de la BnF3. Mais comment injecter ces connaissances à l'IA ? La méthode la plus classique est celle du deep learning qui consiste à lui fournir beaucoup d’informations : ici des images sur lesquelles un humain a précisé que tel signe est une note, une pause ou encore une parole. Mais l’originalité du projet est de combiner cet apprentissage par l’exemple avec l’expression de règles. « Nous donnons des consignes à l’IA en exploitant des éléments de cohérence déjà présents dans l’image », indique Aurélie Lemaitre, chercheuse en informatique à l’Irisa. Ainsi, si la portée commence en indiquant un temps en 4/4, cela signifie que l’on doit retrouver quatre temps dans chaque mesure.
De tels outils de lecture de partition existent déjà dans le commerce, mais ils ne sont pas adaptés à des partitions trop anciennes ou complexes. « La force de notre système est qu’il détecte lui-même les incohérences », souligne Bertrand Coüasnon. Par exemple, sur l’un des morceaux (voir ci-dessous), un défaut d’impression a effacé la hampe d’une croche (qui compte pour un demi-temps). Le logiciel l’a donc confondue avec une noire (qui compte pour un temps). Mathématiquement, le compte n’y est pas. La somme des temps de la mesure n’équivaut pas à ce qui est précisé en début de portée, mais le système a lui-même signalé un problème.
L’équipe rennaise, en début de chaîne, reçoit les partitions scannées, puis entraîne son système à décoder l’image et à retranscrire la musique sur un nouveau document. Ensuite, des chercheurs lillois prennent le relais et synchronisent un enregistrement sonore avec la partition. Le résultat : une partition sur laquelle défile un curseur en même temps que la musique est jouée ou chantée. Une manière de valoriser le patrimoine de la BnF aussi utile à un amateur qui souhaite s’aider de l’audio pour lire la partition, que pour des chercheurs en musicologie. En somme, l’automatisation de la reconnaissance du contenu des partitions permet de faire le lien entre l’écriture et le son. Une bien savante manière de célébrer la musique.
1. Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires.
2. Conservatoire national des arts et métiers.
3. Bibliothèque nationale de France.
Renforcer la lutte contre la pneumonie1, première maladie infectieuse dans le monde : c’est ce que vise le projet Phenomenon2. Malgré des traitements antibiotiques standards, ce syndrome pulmonaire grave est associé à un taux de mortalité élevé. Sur 100 personnes intubées pour une pneumonie, 25 décèdent en moyenne. Pour y remédier, les scientifiques étudient depuis décembre le rôle du microbiome respiratoire dans l’antibiorésistance face à la pneumonie.
Le microbiome désigne l’ensemble des gènes présents au sein d’un microbiote, lui-même défini comme les micro-organismes d’un environnement précis, ici les voies respiratoires. Or, des différences de microbiomes ont été constatées entre des personnes atteintes de pneumonie et d’autres non malades. Afin d’en savoir plus, les chercheurs analysent le contenu du fluide pulmonaire de différents patients et visent ainsi « à déterminer si l’échec de traitement aux antibiotiques d’une pneumonie est dû à cette disparité de microbiomes respiratoires », explique le Pr Antoine Roquilly qui co-dirige le projet. « Nous essayons également de démontrer que la restauration du microbiome d’un patient permettrait de passer outre cette résistance aux antibiotiques, et ainsi augmenter les taux de guérison », ajoute le médecin spécialisé en anesthésie-réanimation au CHU de Nantes. Un projet d’envergure, sachant que l’antibiorésistance pourrait devenir la principale cause de décès en Europe, Amérique du Nord et Australie d’ici 2050.
1. Infection pouvant être causée par différents agents infectieux, comme la grippe ou le coronavirus.
2. Porté par le CHU et l’Université de Nantes.
Des scientifiques ont simulé un réchauffement et une acidification des océans pour en observer les effets sur le développement embryonnaire d’un requin.
La petite roussette est l’un des requins les plus communs en Europe et s’est adaptée à plusieurs environnements. Mais alors que le dérèglement climatique devrait avoir des conséquences sans précédent sur le fonctionnement biologique des poissons, des chercheurs ont observé comment le réchauffement et l’acidification des eaux pourraient affecter le développement embryonnaire de ce petit requin. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Marine Environmental Research.
Pendant dix mois, en laboratoire, ils ont étudié le développement de petites roussettes dans des milieux différents, dont les températures et le pH variaient selon deux scénarii de dérèglement climatique. « Nous avons également simulé des variations de températures correspondant aux différentes saisons », ajoute Noémie Coulon, doctorante en écologie marine au laboratoire Borea1, à la Station marine de Dinard.
Dans le scénario moyen, 82 % des œufs ont éclos, contre seulement 11 % dans le plus défavorable2. « Ces embryons ont probablement eu beaucoup de difficultés à utiliser l’énergie qu’ils puisent dans les réserves de l’œuf pour leur développement, avance la chercheuse. Chez n’importe quelle espèce lorsque les conditions sont défavorables, l’individu a besoin de plus d’énergie pour faire fonctionner son organisme, ce qui réduit celle dédiée à la croissance. »
Les scientifiques ont observé un pic de mortalité en août, la période où l’eau est la plus chaude (23,1 °C dans le pire scénario) qui coïncide avec une phase très énergivore du développement. « C’est à ce moment que les branchies, jusqu’ici sous la forme de filaments à l’extérieur du corps, sont internalisées », explique Noémie Coulon. Or, moins il y a d'éclosions, plus le risque d'effondrement des populations est élevé. Un constat préoccupant lorsque l’on sait que ces prédateurs, dont le rôle de régulation dans la chaîne alimentaire évite par exemple la prolifération de maladies chez les proies, sont essentiels au bon fonctionnement de leurs écosystèmes.
1. Biologie des organismes et écosystèmes aquatiques.
2. Dans le scénario moyen, les émissions de CO2 se maintiennent aux niveaux actuels jusqu'en 2050, puis diminuent sans atteindre l'objectif de zéro net d'ici 2100 et dans le plus extrême, elles triplent d'ici 2075.
« Aujourd’hui dans un avion de ligne on peut se parler mais il y a quelques décennies, c’était assourdissant, on a fait des progrès spectaculaires », souligne Christophe Droz, chercheur à l’Inria1 à Rennes. Des progrès qui ne semblent pas près de s’arrêter. Avec ArchiNoise, le physicien se lance dans un projet qui vise à faire émerger des concepts et des matériaux innovants pour absorber le bruit. « En réalité, ce sont les ondes qui se propagent dans une structure que l’on absorbe, explique-t-il. Il faut imaginer le bruit comme un rayonnement dans l’air qui est la conséquence d’ondes se propageant dans une structure : un fuselage, une vitre, un mur… » Le défi est donc de concevoir des matériaux qui empêchent la propagation de ces ondes, et notamment les vibrations à basses fréquences, plus difficiles à absorber. Pour cela, son équipe va s’inspirer de l’infiniment petit et reproduire des structures qui existent dans des atomes pour conférer aux matériaux des propriétés particulières. En bref, modeler la matière pour manipuler les ondes.
1. Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique.
« L’océan est loin d’être immobile », expose Damien Desbruyères. Le 19 juillet, ce chercheur au Lops1, à Plouzané, embarquera vers le large de Terre-Neuve, au Canada, pour mieux comprendre la circulation méridienne de retournement Atlantique (Amoc2), qui joue un rôle majeur dans la régulation climatique. « Les courants transportent les eaux chaudes de l’équateur aux hautes latitudes, où elles perdent une partie de leur chaleur, deviennent très denses et plongent vers les abysses, entraînant un retour d’eau froide vers le sud », explique le chercheur. Souvent schématisée sous la forme d’un tapis roulant, cette circulation est beaucoup plus complexe. « Certaines zones, comme Terre-Neuve, sont des espaces de transition entre des régimes physiques différents », clarifie l’océanographe. En mesurant les courants, la salinité, l’oxygène ou encore la température, son équipe va réaliser du 1er au 29 août une « photographie » des masses d’eau en amont et en aval de la zone de transition pour mieux comprendre comment elle altère le transport des eaux froides vers le sud.
1. Laboratoire d'océanographie physique et spatiale.
2. De l’anglais Atlantic meridional overturning circulation.
