" La diffusion des lumières n'exige autre chose que la liberté, et encore la plus inoffensive de toutes les libertés, celle de faire publiquement usage de sa raison en toutes choses."

KantQu’est-ce que les lumières ?, 1784

 

Conscience

 " Le savant n’est pas l’homme qui fournit les vraies réponses ;

c’est celui qui pose les vraies questions. "

C. Levi-Strauss, Le cru et le cuit

 

" Pourquoi craindre pour le dompteur, sa cage le protège des hommes' 

d'après Samuel Beckett

Sciences

Je propose ici un petit parcours -très personnel- au coeur de l'aventure scientifique qui, de Sapiens et Néandertal vous conduira aux nanosciences, à la biologie synthétique, à la chimie du vivant ou encore à l'intelligence artificielle...

Un non scientifique curieux pourra tirer profit de ces quelques pages sans équations et sans le jargon des initiés.

 

Voir

" Derrière la vitre qu’est la nature, apparaît lentement l’espèce d’une seconde, un fantôme d’éternité. De ce fantôme nous nous satisfaisons. Il devrait nous désespérer, (…). A ces moments le monde paraît laisser échapper comme par mégarde, un peu de son secret."

 A. Camus,                                          Critique d’un tableau de Boucherle (1934)


2019 : l'utopie ou la mort ?

Pour une révolution industrielle

Dans le feuilleton à venir, je vais brièvement évoquer les pistes suivies pour accéder rapidement à une économie plus respectueuse de notre environnement, de nos ressources, de la biodiversité, créatrice d'emplois et de mieux-être.

 

 SEULE susceptible de redonner espoir et confiance aux jeunes générations.

 

En m'appuyant sur des sources primaires incontestables, je vais donc faire le point dans 5 domaines fondamentaux pour l'avenir proche de notre planète :

 

 - les énergies renouvelables, 

 - l'économie circulaire,

- la construction écologique, 

- les transports,

- la gestion de l'eau et des déchets.

 

L'abondance des publications pertinentes, avec leurs avalanches de chiffres, ne facilite pas la synthèse. Je n'ai donc retenu que les données les plus récentes, sur les points essentiels, en les illustrant le plus clairement possible.

Je me situerai à 3 niveaux : monde, Europe, France.

I - Les énergies renouvelables en 2018

Place des EnR

Dans le monde

Les derniers chiffres validés par REN 21 (Renewables 2018 Global Status Report pour la consommation totale d'énergie dans le monde sont résumés dans le tableau ci-contre.

 

L'analyse fine des données fait apparaître des bonnes et des mauvaises nouvelles :

 

- la bonne :

Les EnR (énergies renouvelables) représentaient 70% des ajouts nets à la capacité globale de production d'énergie en 2017.

La dynamique dans le secteur de l'énergie est positive, c'est le moteur de changement rapide vers un avenir d'énergie renouvelable

 

- la mauvaise :

Les émissions globales de dioxyde de carbone liées à l'énergie ont augmenté de 1,4% en 2017, après trois ans de stabilité. C'est le résultat d'une croissance économique mondiale forte (3,7%), de la baisse des prix des combustibles fossiles et de plus faibles efforts d'efficacité énergétique.

 

Ainsi,  alors que la dynamique dans le secteur de l'énergie est positive, elle ne permettra pas les réductions d'émissions exigées par l'accord sur le climat de Paris. Les secteurs du chauffage, du refroidissement et des transports, qui représentent ensemble environ 80% de la demande mondiale d'énergie finale totale, en sont responsables.

 

La Chine est le leader dans le solaire photovoltaïque, où elle est à l’origine de près de la moitié des capacités supplémentaires, comme dans l’éolien, où plus de 40 % des nouvelles installations sont à mettre à son actif.

Le Japon, les Etats-Unis, l’Allemagne ou l’Inde sont loin derrière.

 

La France est dans le groupe des dix pays les plus équipés, mais avec une production de nain et une progression faible (+ 0,6 GW en 2016 dans le solaire et + 1,6 GW dans l’éolien).

 

En Europe

Dans son action pour le climat, l'Europe a pris des engagements à l'horizon 2020 :

 

Le paquet énergétique fixe trois grands objectifs:

  • réduire les émissions de gaz à effet de serre de 20 % (par rapport aux niveaux de 1990);
  • porter à 20 % la part des énergies renouvelables dans la consommation d'énergie de l'UE;
  • améliorer l'efficacité énergétique de 20%.

 

et à l'horizon 2030 :

 

Le cadre pour le climat et l'énergie à l’horizon 2030 fixe trois grands objectifs pour 2030:

  • réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 40 % (par rapport aux niveaux de 1990);
  • porter la part des énergies renouvelables à au moins 27 %;
  • améliorer l'efficacité énergétique d'au moins 27 %.

Le diagramme ci-dessus donne le rapport d'étape pour 2017.

 

On constate que les pays plus vertueux (les pays nordiques) ont d'ores et déjà atteint leurs objectifs, alors que l'Allemagne et surtout la France en sont loin. A noter que la Grande Bretagne est à moins de 10% d'EnR dans son mix énergétique.

 

Les figures ci-dessous permettent de visualiser les trajectoires et de confirmer que les trois grands pays européens sont à la traîne. La France n'atteindra pas son objectif 2020.

 

 

En France

Les chiffres les plus récents (publication 2018) donnent la ventilation des EnR consommées en France. Elles ne représentent que 16% de la consommation globale brute (la progression affichée n'a pas grand sens, dans la mesure où nous partons de très bas).

 

C'est de loin la filière bois/énergie (plus de 40% de l'ensemble) qui tient la palme devant l'hydraulique (près de 20%). Toutes les autres sources d'EnR sont en dessous de 10%.

 

Note :

Le bois énergie désigne l'utilisation du potentiel énergétique du bois afin de produire de la chaleur (chauffage, eau chaude sanitaire), de l'électricité voire des biocarburants de seconde génération. Cette bioénergie, disponible sous différentes formes (granulés, bûches, etc.), présente un avantage essentiel en terme écologique : son bilan carbone est totalement neutre, puisqu'un arbre consomme autant de CO² durant sa croissance qu'il en produit lors de sa combustion.

 

Les forêts françaises couvrent 15,5 millions d'hectares, ce qui équivaut à près du tiers de la surface du territoire. Le prélèvement annuel de bois (environ 50 millions de mètres cube) représente à peine plus de la moitié de l'accroissement naturel de la forêt. De quoi offrir à la filière bois énergie un important gisement énergétique potentiel. Source : Office National des Forêts (ONF).

 

Les investissements

Les énergies issues du soleil, du vent ou de la biomasse ont sérieusement progressé alors que les investissements qui leur sont consacrés sont en chute libre. Ceux-ci ont en effet reculé de 23 % en 2016, pour revenir à 242 milliards de dollars , soit leur niveau de 2010.

 

Le recul est très significatif pour les pays développés (– 14 %), mais il est particulièrement prononcé pour les pays émergents et en développement (– 30 %).

 

Ce résultat est lié à la baisse des coûts des technologies renouvelables qui permet d’avoir « plus de capacité pour moins cher »... mais aussi à une très inquiétante faiblesse des investissements publics.

 

En effet, si les investissements mondiaux dans les renouvelables sont désormais environ deux fois plus élevés que ceux alloués aux fossiles (charbon, gaz et pétrole), le ratio est inversé au niveau des subventions publiques.

 

Les derniers chiffres harmonisés, cités par REN 21, font état de 490 milliards de dollars d’aides publiques pour les secteurs fossiles, contre seulement 135 milliards pour les renouvelables. Un ratio de presque quatre pour un.

 

Donc si « la transition énergétique ne s’effectue pas assez vite pour atteindre les objectifs de l’accord de Paris » ce sont les ETATS signataires de cet accord, qui en sont principalement responsables, alors que les investisseurs privés jouent le jeu.

 

En FRANCE

 

En France, la somme des dépenses publiques de soutien aux EnR est estimée pour 2016 à 5,3 Md€. Si elle réalise la trajectoire qu’elle s’est fixée, les dépenses relatives aux EnR électriques pourraient atteindre 7,5 Md€ en 2023. (Rapport de la Cour des Comptes, mars 2018). Au sein du G20, cela constitue une performance.

 

MAIS la France soutient encore les énergies fossiles de manière directe et indirecte.

Cela passe surtout par des exonérations fiscales bénéficiant à certaines énergies (diesel) et certains secteurs (gazole poids lourds, kérosène, gazole non routier, taxis, etc.), qui ont coûté 7,8 milliards en 2017 selon l'ONG Réseau Action Climat.

Des structures dépendant de l'Etat investissent par ailleurs dans des projets d'énergies fossiles, comme EDF (détenue à plus de 80 % par l'Etat), qui investit 1 milliard par an dans les fossiles.

La France soutient aussi des projets similaires dans le cadre des banques européennes d'investissement (BEI et BERD).

L'emploi

 

Pour la première fois, le cap des 10 millions d’emplois a été franchi en 2017, selon les derniers chiffres (2018) publiés par l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (Irena). Toutes filières confondues, le total s’établit à 10,34 millions, soit une progression de plus de 500 000 emplois en un an ; elle est de 45% sur 5 ans. 

La Chine domine à peu près dans tous les domaines, le Brésil (biocarburants) et les USA tirent leur épingle du jeu.

En Europe, l'Allemagne domine. La France, qui n'arrive qu'en troisième position, fait la aussi figure de nain avec 107 000 emplois, soit le tiers de nos voisins d'outre-Rhin. Vraiment pas de quoi donner des leçons.

 

La compétitivité

"Toutes les technologies renouvelables seront compétitives par rapport aux énergies fossiles en 2020", estime l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) dans un nouvelle étude sur les coûts des énergies vertes.

 

Les coûts de l'éolien et du solaire vont encore baisser fortement ces prochaines années au point que ces deux énergies seront globalement moins chères que les énergies fossiles (fuel, gaz, charbon).

 

Actuellement, les coûts moyens des renouvelables devraient atteindre entre 3 et 10 dollars le mégawattheure (MWh) en fonction des technologies (éolien, solaire, géothermie, biomasse, etc.), quand les énergies fossiles affichent des coûts entre 5 et 17 dollars le MWh, note l'étude. Ils varient en fonction des pays, selon les gisements en énergie ou les réglementations.

Les "meilleurs" projets éoliens terrestre et solaire pourraient ainsi produire une électricité à un coût de 3 dollars par MWh, voire moins dans les deux prochaines années.

 

A noter qu'actuellement des projets dans la géothermie, la biomasse ou l'hydroélectricité se sont développés avec des coûts inférieurs à 7 dollars le MWh.

Consommation de charbon et climat

Les courbes ci-dessus montrent deux choses :

 

- avec près de 28% de la consommation totale, le charbon occupe une place de choix parmi les énergies primaires consommées dans le monde.

La tendance n'incite pas à l'optimisme : alors que la consommation mondiale de charbon avait décliné en 2015 et 2016, elle est repartie à la hausse en 2017, d’environ 1 %. Le même résultat est attendu pour 2018.

 

- ceci est inquiétant car le charbon est l’un des plus importants contributeurs au changement climatique : la production d’électricité à partir de charbon émet 45 % du CO2 rejeté dans l’atmosphère au niveau mondial.

Le graphe de droite indique que pour l'instant nous sommes sur le pire des scenari (courbe orange).

 

La France a encore quatre centrales à charbon en activité : Cordemais (en cours de reconversion à la biomasse), Le Havre, Meyreuil, Saint-Avold et Carling  qui ne produisent que 1,8 % de l'électricité produite en France. Elles sont très polluantes, puisqu'elles rejettent 25 % des émissions de gaz à effet de serre du secteur de l'énergie.

 

Conclusion

Les « 3x20 » du paquet énergie/climat adopté par les États européens pour 2020
Les « 3x20 » du paquet énergie/climat adopté par les États européens pour 2020

Nul n'ignore que nous sommes dans une économie de marché mondialisée.

Dans ce contexte, la compétitivité sans cesse accrue des EnR devait provoquer l'afflux d'investissements privés. C'est ce que l'on observe, au point que les experts annoncent que dans les deux ans, l'électricité produite par l'éolien terrestre et le solaire coûtera moins cher que celle issue des fossiles. La même tendance est observée pour la géothermie, la biomasse et l'hydroélectricité.

 

Le développement rapide des EnR s'accompagne évidemment d'une spectaculaire croissance des créations d'emplois qui ne peut que s'accentuer.

 

Dans pratiquement tous les domaines, la Chine est loin devant, l'Europe (sauf les pays nordiques) est à la traîne et la France très en retard.

La tendance des 18 derniers mois, examinée à la loupe par le journal "Le Monde" du 10 janvier 2019, n'est pas si mauvaise. Cependant elle ne permettra pas à notre pays de rattraper les retards accumulés et d'atteindre l'objectif fixé pour 2020. A noter la grande faiblesse de l'emploi dans les EnR en France, on compte à peine plus de 100 000 emplois (plus de 10 millions dans le monde).

 

Malheureusement le tableau se noircit si l'on considère l'action publique... d'états qui avaient pris des engagements ferme avec la COP 21, à Paris.

Ainsi, l'investissement public continue de soutenir massivement les énergies fossiles au détriment des EnR ; le ratio est pratiquement de 4 à 1. C'est le cas en France où les derniers événements ne vont pas inciter l'état à ralentir son aide aux grands consommateurs de pétrole ou de gaz !

 

Autre mauvaise nouvelle pour le climat : la consommation de charbon, grosse émettrice de CO2, qui ne faiblit pas. Notre pays a encore quelques efforts à faire dans ce domaine.

 

Au vu de ces éléments, la limitation à 2°C de l'augmentation de la température moyenne, depuis le début de l'ère préindustrielle, est loin d'être assurée.

 

L'utopie n'est donc pas de penser que l'économie mondiale peut basculer très rapidement vers l'utilisation massive d'énergies propres, sans dommage pour l'emploi... mais peut-être de croire que des pays auront le courage de porter au pouvoir des dirigeants capables de réaliser cette nouvelle révolution industrielle.

 

Si nous voulons que nos enfants, petits-enfants et leurs descendants profitent encore d'une planète VIVANTE...

Si nous réalisons que tout ce qui existe sur cette terre fait partie de la même chaîne solidaire du VIVANT...

Au lieu de nous lamenter, de tout casser... emparons nous des outils démocratiques pour promouvoir à tous les niveaux des femmes et hommes de bonne volonté, capables d'agir pour le bien commun.

Ils existent, nous les connaissons tous, nous les avons vu à l'oeuvre dans l'immense tissus associatif de ce pays.

 

On peut consulter : 

 

- négaWatt,

- Usbek et Rica

 

Deux sites "engagés" mais sérieux.

 

 

 

A suivre : l'économie circulaire

 

 

En quête de vérité...

A mon collègue récemment disparu, Alain Manteghetti : un honnête homme en quête de vérité

 

 

... " Et de plus, si on le contraignait aussi à tourner les yeux vers la lumière elle-même, n’aurait-il pas mal aux yeux, et ne la fuirait-il pas pour se retourner vers les choses qu’il est capable de distinguer, en considérant ces dernières comme réellement plus nettes que celles qu’on lui montre ? "

Platon, La République, Livre 7

 

... un chemin semé d'embûches

 

 

L'histoire est un sujet trop sérieux pour être laissé à la merci des quelques milliers d'imbéciles mal intentionnés qui sévissent sur le Net.

Gardons les yeux ouverts, libérons notre intelligence, la vérité ne s'établit que dans les faits vérifiés de façon contradictoire.

La vérité n'est pas celle qui nous fait plaisir, qui nous conforte dans nos convictions... Au contraire la vérité peut faire très mal.

Mais seule "la vérité est révolutionnaire".

C'est à dire que seule elle peut nous libérer de toutes les chaînes qui entravent notre existence et nous rendent vulnérables face aux puissants, aux manipulateurs, aux gourous, aux fanatiques... à tous ceux qui pourrissent notre si difficile séjour sur cette planète.

JPL - 12/2018

 

Vérité, mensonges et jobardise

Newton, dans toute sa vie de scientifique, n'a cessé de mettre en avant la perfection du monde pour justifier l'existence d'un Créateur :

 

"D’où vient-il que la nature ne fait rien en vain, et d’où proviennent tout cet ordre et toute cette beauté que nous voyons dans le monde ?"

 

Humblement je rajouterais : d'où vient alors que les créatures divines que nous sommes, présentent si souvent tant de défauts? 

 

La crédulité par exemple, qui peut faire avaler les assertions les plus invraisemblables.

Aujourd'hui, avec internet, on réalise combien la jobardise est largement partagée... et exploitée.

 

 Parmi les jobards, il n'y a pas que des imbéciles. Quelques hommes éminents se sont fait abuser avec une facilité dérisoire et proprement déconcertante.

 

C'est le cas du mathématicien Michel Chasles (1793 - 1880), que nous avons fréquenté au lycée, entre la 4ème (la relation de Chasles) et la terminale (l'homothétie et les coniques par exemple).

 

Issu d'une famille fortunée, polytechnicien, membre de l'Institut, membre invité de la Royal Society, professeur à Polytechnique et à la Sorbonne... cet homme a pris pour argent comptant  (une fortune !) 27 400 lettres, toutes rédigées en médiocre français ancien (soit disant retranscrites par Rabelais), de dizaines de figures historiques de Judas à Montesquieu, en passant par Alexandre le grand, César, Cléopâtre, Galilée... par un faussaire particulièrement prolifique !

 

Mais surtout, il a gobé et fait gober à la majorité de ses confrères académiciens, le contenu de deux lettres, soi-disant écrites par Blaise Pascal, qui établissait que l'auteur des Pensées avait découvert la loi de l'attraction universelle avant notre fameux Newton.

 

La science française héritait d'un prestige dont la perfide Albion s'enorgueillissait depuis plus de cent cinquante ans !

Il est probable que le chauvinisme aveugla quelque peu nos académiciens, toujours pas remis de l'éreintage en règle des fameux "tourbillons" de Descartes par le dit Sir Isaac (ce n'était plus les mêmes, mais entre Français et Anglais les contentieux se transmettent).

 

A la Royal Society, on ne plaisante pas avec le crime de lèse-Newton ; nos amis anglais eurent tôt fait de démonter la supercherie et de ridiculiser le pauvre Chasles et les académiciens français qui l'avaient soutenu.

 

LIRE : Apologie pour l'histoire ou Métier d'historien par Marc Bloch

 

Histoire et science : une passionnante histoire d'amour

"Celui qui ne connaît pas l'histoire est condamné à la revivre". K. Marx

Histoire et science vivent une passionnante histoire d'amour.

 

J'ai eu la chance d'apprendre à lire avec mon grand-père dans... la Dépêche du Midi.

Depuis, je n'ai cessé de m'intéresser à l'histoire ; de l'histoire immédiate à la grande histoire il n'y a qu'un pas à franchir.

 

La grande histoire est une poupée russe où s'emboîtent toute une série de matriochkas plus appétissantes les unes que les autres : histoire des sciences, histoire des civilisations, histoire des nations, des conquêtes, des religions, des climats, de l'art...

 

Comment appréhender notre présent, esquisser ce que pourrait être le monde où vivront nos descendants, sans connaitre ce que fut la vie des hommes depuis l'antiquité ?

 

Comment tenter d'éviter les erreurs, les crimes d'antan... sans avoir étudié le passé dans ses principales composantes ?

 

Si j'étais ministre de l'éducation nationale, j'introduirais l'enseignement de l'histoire (de façon ludique) dès la grande maternelle. L'histoire des sciences devrait faire partie des programmes de l'enseignement primaire...

 

La science est présente dans tous les principaux gestes et moments de l'épopée humaine, tous les cursus scientifiques devraient comporter un cours d'histoire et réciproquement.

Hélas on oublie l'histoire... la vraie ; on préfère prêter attention à ceux qui nous racontent des histoires !

 

Je cite toujours cet exemple d'un cours de licence où je traitais des colorants. Incidemment je parlais de la garance, et de fil en aiguille, des teintures, des pantalons garance, de la guerre de 1870, des premiers poilus de 1914, cibles idéales des mitrailleuses allemandes... Il y a 30 ans quelques étudiants suivaient le fil. Il y a 10 ans plus aucun.

" Un peuple qui oublie son passé se condamne à le revivre." W. Churchill

Histoire et science : l'amour en réunion

Dans les recherches historiques, les sciences occupent une place qui ne cesse de croître

 

J'ai évoqué ICI le travail sur le génome ancien qui a révolutionné nos connaissances sur Néandertal et la préhistoire.

 

J'ai présenté aussi le travail magnifique réalisé dans le cadre du projet Venice Time Machine, qui met l'intelligence artificielle au service de la construction, à partir d'archives, "d'un modèle multidimensionnel de la Sérenissime  et de son évolution couvrant une période de plus de 1000 ans".

 

Ce ne sont que deux  exemples parmi des centaines d'autres.

 

Aujourd'hui, les historiens s'appuient sur des cohortes de scientifiques venus de divers horizons : archéologues, géologues, sismologues, glaciologues, chimistes, informaticiens, physiciens... pour cerner au plus près une vérité qui ne se dévoile que sous les assauts répétés de technologies de plus en plus pointues et la mise en commun de multiples savoir. L'archéoscience est une (pluri) discipline... d'avenir !

 

 

Résumé : où il est question de carottes, de glace, de peste, de plomb, de pollution et... d'empire romain

Apprendre l'histoire dans la glace

L'actualité scientifique me conduit aujourd'hui à parler des travaux du groupe " Initiative pour la science du passé humain" à Harvard, qui réunit des scientifiques, des historiens, des archéologues.

 

L'histoire laisse des traces multiples, pas seulement dans les livres, l'architecture ou la peinture ; parfois si difficiles à saisir que seules les avancées de la science et de son instrumentation  permettent d'en déchiffrer le sens.

 

Ainsi le groupe de Michael McCormick à Harvard, associé à l'équipe de Paul Mayewski (Université du Maine) a entrepris, en 2013, des recherches à propos des  interactions homme-climat depuis 2 000 ans... en étudiant une carotte de glace de 73 m, prélevée dans les Alpes suisses.

 

Leurs résultats, confrontés aux documents écrits analysés par les historiens de Harvard, dans le cadre d'un passionnant travail interdisciplinaire, ont donné lieu à de multiples publications et à quelques révélations inédites.

 

Ces scientifiques ont notamment pu avancer que l'année 536 avait été la pire année de notre histoire depuis l'Antiquité.

 

Darkest hours and then a dawn

Ce que révèlent les glaciers

Dans les années 1960 un chercheur français, Claude Lorius, fait partie d'une expédition en Antarctique. Un soir, avant de se glisser dans son duvet, il plonge un glaçon dans son verre de whisky... et il réalise que les bulles qui s'en libèrent sont en fait celles de l'air emprisonné dans le passé (voir sérendipité).

Elles peuvent donc donner des indications sur la composition de l'air, à l'époque où la glace s'est formée.

 

Ainsi a été établie la corrélation entre la hausse des courbes de températures et l'emprisonnement des gaz à effet de serre.

 

Bien plus, les carottes de glace fournissent des données fiables sur les température passées, les précipitations, la circulation atmosphérique, l'étendue de la glace, le volcanisme,  la biomasse, la chimie de l'atmosphère...

 

Le journal détaillé des catastrophes naturelles et de la pollution humaine est donc figé dans la glace. Voila pourquoi l'on peut affirmer que le dérèglement climatique est d'origine anthropique, n'en déplaise au sinistre crétin qui trône à la Maison Blanche.

 D'ailleurs tous ces chercheurs sont inquiets : le réchauffement climatique fait fondre les glaces et donc disparaître un matériau historique irremplaçable. Les voici maintenant obligés de stocker leurs carottes dans des congélateurs...

 

Les grandes calamités de l'histoire

" Le Triomphe de la Mort" par Pieter Brueghel l'Ancien, 1562
" Le Triomphe de la Mort" par Pieter Brueghel l'Ancien, 1562

Quand on évoque les grands désastres humanitaires, ceux qui ont considérablement affectés la démographie mondiale, on ne pense pas vraiment à 536, mais à deux grandes pandémies : la peste noire à l'époque de la guerre de cent ans et la grippe espagnole à la fin de la grande guerre.

La peste noire (black death) : 1347 - 1352

 «Les gardiens et les ministres de la loi étaient tous morts, malades, ou si démunis d’auxiliaires que toute activité leur était interdite. N’importe qui avait donc licence d’agir au gré de son caprice».

Bocacce - Decameron

 

La grande peste provoqua une hécatombe en Eurasie au XIVème siècle. On cite parfois le chiffre de 200 millions de morts. En Europe on dénombra au moins 30 millions de morts.

 

Au Moyen Age, la peste bubonique sévissait de façon endémique en Asie centrale.

 

En 1346, les Mongols de la Horde d'or assiégèrent Caffa (Théodosie), comptoir et port génois des bords de la mer Noire, en Crimée. L’épidémie, qui sévissait dans leurs rangs, toucha rapidement les assiégés.

 

Bientôt, le siège fut levé, faute de combattants.

 

Les bateaux génois, quittèrent Caffa, avec leurs pestiférés, qui, de port en port, disséminèrent le  bacille Yersinia pestis qui se répandit comme une traînée de poudre.

 

Constantinople fut la première ville touchée en 1347, puis la maladie atteignit Gênes et Marseille en novembre de la même année. 

 

Elle gagna rapidement Avignon, en janvier 1348, alors cité papale et carrefour du monde chrétien : les fidèles, présents en grand nombre, contribuèrent à sa diffusion. Début février, la peste atteignit Montpellier, puis Béziers. Le 16 février 1348, elle est à Narbonne, début mars à Carcassonne, fin mars à Perpignan...

 

En un an, la peste noire se répandit sur tout le pourtour méditerranéen. Elle progressa ensuite vers le nord.

 

Le bilan fut catastrophique : en France, en 1348, le taux de mortalité est de plus de 40% ; en Europe, selon les pays et les sources, il se situe entre 30 et 60%.

 

Article de fond : 

Network theory may explain the vulnerability of medieval human settlements to the Black Death pandemic

 

La grippe espagnole

Fin 1918, la grande guerre se termine et l'épidémie de la grande grippe dite espagnoleappelée ainsi parce qu'elle fut annoncée dans la presse espagnole - dont le pays était exempt (la presse des belligérants était censurée), prend son envol. Il sera foudroyant.

C'était il y a exactement 100 ans.

 

On estime que cette pandémie affecta un tiers de la population mondiale (qui était de 1,83 milliard d'habitants à l'époque) et que 50 à 100 millions de personnes en périrent (dont 170 000 en France).

 

 On sait maintenant que le virus responsable de la grippe espagnole est né de la combinaison d'une souche humaine, provenant de la grippe saisonnière H1N8, en circulation entre 1900 et 1917, avec des gènes aviaires de type N1. Ainsi naquit, en 1917 ou 1918, une souche H1N1, ancêtre de la variante qui sema la panique en 2009.

 

Originaire probablement de Chine, la mutation du virus se serait produite au Kansas. Le virus serait passé ensuite du canard à l'humain - directement ou via le porc  -. Le virus a rapidement touché l'ensemble des États-Unis, où il aurait muté, pour donner une nouvelle souche ultra virulente (qui ne tardera pas à nous tomber dessus disent certains virologues),  trente fois plus mortelle que les grippes communes. Elle devint une pandémie, lorsqu'elle passa des États-Unis à l'Europe, puis dans le monde entier, par les échanges entre les métropoles européennes et leurs colonies.

 

VOIR : 

The 1918–19 influenza pandemic revisited

 

MAIS, depuis l'antiquité, c'est 536 qui a été la pire des années

Pour l''historien médiéval et archéologue Michael McCormick ces pandémies furent moins mortifères que la catastrophe qui survint en l'an 536.

 

Pour lui, il n'y a pas de doute, 536 fut la pire des années que connut l'homme moderne... et en tout cas le début de l'un des épisodes les plus funestes de l'histoire de l'humanité.

 

Les historiens savaient depuis longtemps que le milieu du VIe siècle avait été une période sombre. Un brouillard mystérieux avait alors plongé l'Europe, le Moyen-Orient et certaines parties de l'Asie, dans l'obscurité pendant 18 mois.

 

Des descriptions apocalyptiques, dont celles du grand historien byzantin Procope, étaient bien connues :

" Car le soleil a donné sa lumière sans éclat, comme la lune, pendant toute l'année".

 

Selon Michael McCormick, les températures au cours de l'été 536 ont chuté de 1,5 ° C à 2,5 ° C, amorçant la décennie la plus froide des 2300 dernières années.

 

" La neige est tombée cet été là en Chine ; les récoltes ont été anéanties provoquant la famine. Les chroniques irlandaises rapportent la même chose entre les années 536-539.

 Puis, en 541, la peste bubonique frappa le port romain de Péluse, en Égypte. Ce que l’on a appelé la peste de Justinien s’est rapidement répandu, éliminant un tiers à la moitié de la population de l’Empire romain oriental et accélérant son effondrement."

 

Que du bonheur !

 

Quelle est l'origine de triste épisode ?

 

C'est l'analyse ultra-précise de la carotte prélevée dans un glacier suisse, effectuée par l'équipe codirigée par McCormick et le glaciologue Paul Mayewski , qui a permis d'identifier un coupable. 

Pour eux, pas de doute, c'est une éruption volcanique cataclysmique en Islande, au début de 536 (souvenons-nous de l'éruption de l'Eyjafjöll en 2010), qui, crachant ses cendres sur tout l'hémisphère nord, a provoqué le désastre.

Pour les chercheurs, deux autres éruptions massives ont suivi, en 540 et 547. L'épidémie de peste couronna le tout (peste de Justinien). L'Europe fut plongée dans une stagnation économique qui dura un siècle !

 

Identification des marqueurs

La spectrométrie à ultra haute résolution est représentée par des analyseurs de masse comme les FT-ICR, l'orbitrap (haut champ) et la paracell. Elle se caractérise par l'obtention de spectres où les pics des différentes abondances isotopiques sont séparés
La spectrométrie à ultra haute résolution est représentée par des analyseurs de masse comme les FT-ICR, l'orbitrap (haut champ) et la paracell. Elle se caractérise par l'obtention de spectres où les pics des différentes abondances isotopiques sont séparés

Le long des 73 mètres de la carotte de glace forée en 2013 dans le glacier Colle Gnifetti, dans les Alpes suisses, ce sont les traces de plus de 2 000 ans de retombées volcaniques, de tempêtes de poussière sahariennes ou d'émissions résultant d'activités humaines au centre de l'Europe, qui sont piégées et que Paul Mayewski et son équipe interdisciplinaire ont donc pu étudier.

 

 Lorsqu'un volcan entre en éruption, il rejette du soufre, du bismuth. C'est en fait une douzaine d'éléments marqueurs (dont le soufre, le bismuth et le plomb) qui ont été recherchés dans chaque échantillon et qui a permis à l’équipe de repérer les tempêtes, les éruptions volcaniques et la pollution par le plomb, avec une incertitude de moins d'un mois !

 

Grâce à la spectrométrie de masse à ultra haute définition, l'équipe a déchiffré les données de disques de 120 microns sculptés au laser. Ces disques représentent quelques jours ou quelques semaines de neige, le long de la carotte.

 

 

Ce que le plomb raconte de l'histoire ancienne

La peste et le plomb

Il n'y a pas de pollution "naturelle" au plomb

Le travail que je cite plus haut, a un autre mérite - sans doute plus important que celui que j'ai mis en avant pour éveiller l'intérêt des lecteurs (façon tabloïd !), celui de révéler que le bruit de fond de la pollution au plomb est quasiment nul et par déduction de corréler l'histoire des activités industrielles aux teneurs en plomb dans nos fameuses carottes.

 

Au passage, les auteurs mettent ainsi à mal les hypothèses selon lesquelles la pollution environnementale généralisée a commencé avec la révolution industrielle du XVII/XVIIIème siècle et que le plomb détecté avant cette époque représentait les niveaux naturels. 

En fait nous nous empoisonnons depuis 2000 ans !

 

En 2000 ans, la teneur "naturelle" en plomb n'a été observée que durant la grande peste

Teneur en plomb dans la glace sur 2000 ans
Teneur en plomb dans la glace sur 2000 ans

Ce qu'ont révélé les fameuses carottes du glacier alpin (dont il est question plus haut), grâce aux analyses à haute résolution (d'un an à plusieurs années) et à très haute résolution (subannuelle), c'est que le véritable niveau du plomb dans l'atmosphère (pratiquement zéro) n'a été obtenu qu'une seule fois au cours des 2000 dernières années : au cours de la pandémie de peste noire, où un effondrement démographique et économique ayant interrompu la production de métaux, la teneur du plomb atmosphérique a atteint un niveau indétectable.

La figure ci-dessus est  éloquente.

 

Sur ce graphique on observe que des niveaux mesurables de pollution par le plomb peuvent déjà être observés il y a deux millénaires...  depuis que les humains ont commencé à travailler de manière significative avec le métal.

 

Cela fait donc 2000 ans que nous nous empoisonnons au plomb !

 

Le plomb disparaît, les oxydes d'azote restent

L'analyse fine des données obtenues en ultra haute définition font également apparaître trois baisses significatives des teneurs en plomb :

 

-la deuxième chute sévère correspond à la période allant de 1460 à 1465 après J-C. Les archives historiques montrent que les activités minières britanniques ont fortement chuté à cette époque en raison de l'offre excédentaire du marché, probablement liée à une autre série d'épidémies et à un ralentissement économique,

 

- le troisième niveau le plus bas du dépôt de plomb dans le noyau de glace, correspond à l'année 1885. Les activités minières se sont effondrées au cours de cette année là en raison de la grave crise économique qui a affecté durablement les pays occidentaux entre 1882 et 1885. Aux États-Unis, en 1885, les niveaux de production de plomb ont atteints les plus bas historiques, depuis la fin du XVIIIe siècle,

 

- enfin, depuis 1974 on observe un déclin régulier et important des teneurs en plomb. Cela correspond à la mise en place des réglementations concernant l'usage du plomb (essence sans plomb par exemple).

Si l'on regarde le graphique ci-dessus on voit que ces décisions ont été particulièrement efficaces. Les concentrations en plomb (et en parallèle celles en dioxyde de soufre) ont considérablement diminué ( le plomb est hors échelle sur la figure avant 1990).

Par contre, le laxisme des autorités concernant les émissions d'oxydes d'azote (cancérogènes certains) des moteurs diesel, se traduit par le maintien des NOx (en gris sur la figure) à des hauts niveaux présentant un danger certain pour la santé publique.

La chute de l'Empire romain

Pendant quatre siècles, la méditerranée est un lac romain. La puissance et la richesse de Rome sont sans égale.

Et puis, brutalement, l'empire romain d'occident s'effondre comme un soufflé.

Les historiens avancent une date (symbolique) pour la chute de la Rome antique : le 4 septembre 476, jour où le jeune Romulus Augustus (15 ans), dernier empereur, abdique.

 

Les causes du déclin de l'empire ont fait l'objet de quantité de supputations dans de multiples ouvrages.

 

Il en est une qui fait dresser l'oreille du scientifique : si Rome était tombé dans le stupre, si ses généraux avaient perdus de leur lucidité, si ses légionnaires étaient devenus léthargiques et bedonnants, et donc si les invasions barbares avaient pu venir à bout d'une civilisation aussi  puissante et raffinée... c'est à cause d'une trop forte consommation... de plomb !

 

Le plomb est une substance toxique qui s’accumule dans l’organisme et a une incidence sur de multiples organes. Une exposition à long terme de concentrations modérées de plomb affecte le cerveau, le foie, les reins et les os. Il n’existe pas de seuil sous lequel l’exposition au plomb serait sans danger.

 

 

En 1983, un chercheur canadien, Jerome Nriagu, ayant examiné la composition de l’alimentation de 30 empereurs et "usurpateurs" romains ayant régné entre 30 et 220 après J.-C. conclut qu'ils avaient été gravement contaminés par le plomb.

Il en fit un bouquin à succès.

 

Pour adoucir leurs vins et autres aliments, les Romains transformaient les raisins en une variété de sirops qui mijotaient lentement dans des pots en plomb.

Lorsque ces recettes ont été testées à l’époque moderne, elles produisaient des sirops avec des concentrations de plomb colossales.

 

D'une façon générale, le plomb était très présent dans les cuisines de l'élite romaine.

L'aristocratie romaine, particulièrement gloutonne, voire orgiaque, se serait gavée de plomb.

 

De plus, signe extérieur de richesse, les belles villas romaines étaient alimentées en eau par des canalisations en plomb.

 

Cependant dès 1984, les critiques démolissaient le travail du Dr Nriagu, jugé scientifiquement très contestable.

 

John Scarborough (University of Wisconsin–Madison) publiait "The Myth of Lead Poisoning Among the Romans: An Essay Review " qui accablait le travail de Jerome Nriagu.

 

A partir de là, la contribution de l'empoisonnement au plomb dans la chute de Rome fut discutée dans nombre de publications.

 

Trois décennies après la publication de Nriagu, en 2014, une équipe d'archéologues et de scientifiques a notamment examiné la façon dont les canalisations en plomb contaminaient "l'eau du robinet" des Romains.

 

 L'équipe a dragué des sédiments en aval de Rome dans le bassin du port de Portus, un port maritime de la Rome impériale, et dans un chenal reliant le port au Tibre. 

Les chercheurs ont comparé les isotopes de plomb dans leurs échantillons de sédiments avec ceux trouvés dans des canalisations romaines préservées, afin de créer un registre historique de la pollution par le plomb provenant de la capitale romaine.

Le résultat est éloquent : l’eau du robinet de la Rome antique contenait probablement 100 fois plus de plomb que l’eau de source locale.

De là à penser qu'un saturnisme généralisé de l'élite romaine aurait fait tomber l'empire, il y a un grand pas que les auteurs ne franchissent pas.

 

LIRE AUSSI : Deadly Lead? An Interdisciplinary Study of Lead Production, Lead Exposure, and Health on an Imperial Roman Estate in Italy

 

 

Cellule artificielle : un pas de géant

Un nouvel exploit de la biologie synthétique

Rappels

JCVI-syn3.0 a donné lieu à quatre cycles de conception-construction-tests.
JCVI-syn3.0 a donné lieu à quatre cycles de conception-construction-tests.

J'ai évoqué ici la quête d’un génome minimal par Craig Venter et son équipe.

En 1995, ils réussissent à séquencer le génome de Mycoplasma genitalium, une bactérie qui ne présente que 517 gènes. Il s’agit d’un des organismes capables de s’autorépliquer doté du plus petit génome. 

 

En 2010, l’équipe de Craig Venter parvient à synthétiser une réplique du génome de Mycoplasma mycoides et à le substituer au matériel génétique d’une cellule d’une autre espèce de mycoplasme. Il démontre ainsi la possibilité de synthétiser chimiquement à grande échelle de l’ADN et de l’injecter dans une cellule pour produire un organisme viable.

Les chercheurs ont ensuite utilisé ce génome de synthèse comme base pour déterminer les gènes indispensables ou superflus à la vie de la cellule. Le résultat final est une cellule de synthèse, nommée JCVI-syn3.0, comprenant 473 gènes... dont 149 ont un rôle inconnu.

 

Enfin, j'ai longuement relaté l'épopée du groupe de Floyd Romesberg à San Diego qui a réussi à créer un alphabet génétique étendu : son ADN «artificiel» a pu fabriquer des protéines dans des cellules vivantes pour la première fois.

 

 

Elaboration chimique d'une cellule artificielle

Auto-assemblage de novo de membranes phospholipidiques
Auto-assemblage de novo de membranes phospholipidiques

L'un des principaux objectifs de la biologie synthétique est le développement de systèmes cellulaires non naturels.

 

Depuis plusieurs années, Neal Devaraj, professeur de chimie et de biochimie à l'UC San Diego, dirige une équipe de recherche qui développe et explore de nouvelles réactions pouvant déclencher la formation de membranes, en particulier des sphères, caractérisant les membranes entourant les vésicules et les cellules.

 

Par exemple, il avait précédemment décrit une réaction de couplage biomimétique, catalytique,  capable de piloter l'auto-assemblage de novo de membranes phospholipidiques.

 

Aujourd'hui une prépublication révèle que son équipe a mis au point un mimique de cellule.

Comme les vraies cellules, les sphères obtenues peuvent envoyer des signaux protéiques à leurs voisins, déclenchant un comportement commun. Le "noyau" parle au reste de la cellule, libérant de l'ARN qui provoque la synthèse des protéines. Ces noyaux artificiels peuvent même répondre aux signaux d'autres cellules mimiques. 

 

 

Croissance continue d'une membrane artificielle. Les membranes cellulaires en croissance sont observées dans cette séquence temporelle (les chiffres correspondent aux minutes de la durée).
Croissance continue d'une membrane artificielle. Les membranes cellulaires en croissance sont observées dans cette séquence temporelle (les chiffres correspondent aux minutes de la durée).

La communication entre cellules mimiques permet la répartition des tâches et la différenciation cellulaire en fonction de l'environnement local.

 

Les cellules d'imitation affichent également un autre attribut réaliste appelé détection de quorum (quorum sensing) dans lequel le comportement des cellules change une fois qu'elles deviennent suffisamment abondantes.

 

Ces cellules mimiques peuvent être fabriquées en grandes quantité, facilement stockées, modifiées chimiquement et organisées spatialement en arrangements de type tissus ! 

 

 

Pour mimer le fonctionnement d'une cellule réelle, Devaraj et ses collègues se sont éloignés de la nature.  Ces "cellules" sont une pure construction chimique, qui n'a rien à voir avec une cellule vivante.  

 

"Au lieu de la membrane lipidique qui enveloppe nos cellules, celles-ci portent une couche d'acrylate polymérisé. Et bien qu'ils abritent un compartiment ressemblant à un noyau contenant de l'ADN, il manque une membrane ressemblant au noyau d'une vraie cellule ; ses principaux ingrédients sont des minéraux trouvés dans l'argile."

 

Les chercheurs ont utilisé une puce de silicium avec des canaux microscopiques remplis de fluide pour extruder de minuscules gouttelettes contenant des matières premières, telles que l'ADN, des minéraux issus argile et des molécules individuelles d'acrylate.

 

Mais ça fonctionne pas mal et c'est en tout cas la cellule artificielle la plus aboutie jamais construite.

 

 

Organismes synthétiques mimétiques : quelle utilité ?

Les liposomes

Dans les maladies graves, comme le cancer, il est fondamental que le médicament atteigne sa cible.

Or l'organisme rejette tout ce qui lui apparaît comme un corps étranger.

 

La nanomédecine va améliorer la vectorisation de ces médicaments. Elle va permettre de transporter la molécule dans l’organisme jusqu’à une cible précise.

 

Pour cela elle va utiliser des nanomédicaments dans laquelle la molécule active sera contenue dans une particule mesurant entre quelques dizaines et quelques centaines de nanomètres. Cette nanoparticule protège le principe actif du médicament d’une éventuelle dégradation.

 

VOIR ENCAPSULATION et CANCER

 

Les liposomes sont des petites vésicules dont la membrane est constituée par une double couche de lipides et un compartiment aqueux. Ils peuvent permettre de délivrer le médicament sur sa cible.

 

Exemple d'application : les maladies du foie

 

Le principe est le suivant : ces nanomédicaments sont injectés par voie intraveineuse et sont alors identifiés par l’organisme comme des corps étrangers. En réaction, l’organisme va les recouvrir par des protéines indiquant clairement leur identité de « corps étrangers » afin qu’ils soient captés par le foie. C’est un moyen efficace de traiter certaines maladies du foie en y amenant directement les médicaments.

Notons que l'organisme sait aussi leurrer les leurres !

 

VOIR ICI

Cellules, génomes, ADN...artificiels

Avec ces éléments biologiques de synthèse, les chercheurs espèrent mieux comprendre les systèmes biologiques et construire de nouveaux organismes capables d'accomplir des fonctions d'intérêt dans divers domaines.

 

En administrant des médicaments plus précisément sur leurs cibles, en traquant les cellules cancéreuses, en détectant des produits chimiques toxiques ou encore en améliorant la précision des tests de diagnostic.

 

 Des réseaux de cellules synthétiques en interaction pourraient également former des tissus artificiels et des matériaux intelligents qui détectent et s’adaptent à leur environnement. 

 

Craig Venter a pour ambition d’exploiter le potentiel industriel de la biologie de synthèse, en créant des fonctionnalités cellulaires sur mesure permettant de produire des composants utiles pour le secteur pharmaceutique ou chimique.

 

Nous avons vu comment les chercheurs de Floyd Romesberg on contraint leur bactérie à fabriquer des protéines contenant des acides aminés non présents dans la nature. Chaque acide aminé non naturel à insérer est représenté par un nouveau codon comprenant l'une des bases synthétiques de l'équipe.

En d’autres termes, leur bactérie peut lire une nouvelle extension du code génétique standard créée par l’homme, et utiliser les instructions pour produire des protéines qu’aucun organisme ne fabrique naturellement. 

L'espoir est qu'un jour cette méthode pourrait être utilisée pour fabriquer de nouveaux médicaments, polymères ou catalyseurs...

 

Notons que la technique d'édition de gènes mise au point par  Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna (méthode CRISPR-Cas9) qui permet de modifier à volonté le génome d’une cellule, présente des perspectives tout aussi prometteuses. J'ai aussi largement présenté ces travaux.

Méthodologie scientifique

De haut en bas (top down) ou de bas en haut ? (botton up)

Etude de surface par un microscope à effet tunnel
Etude de surface par un microscope à effet tunnel

La nature, selon une démarche botton up (de bas en haut), par un processus laborieux d'essais et d'erreurs, élabore et contrôle le vivant.

 

Les humains ont tendance à adopter l'approche inverse dite top down qui consiste à réduire et simplifier un problème complexe en le décomposant, afin de trouver la solution la plus efficace.

 

L'approche ascendante est une synthèse - qui peut conduire à l'émergence de théories à partir de la pratique  (voir "le tout est plus que la somme des parties"). Il s'agit d'une construction, d'une évolution vers plus de complexité.

 

VOIR  chimie prébiotique.

 

L'approche descendante est une analyse déconstructive qui va permettre de passer du macroscopique au microscopique.

 

Le domaine du nanomonde a été par exemple abordé par la miniaturisation (la voie descendante). Le matériau est découpé, sculpté, gravé.... pour atteindre la dimension souhaitée - micromètre, puis nanomètre -, grâce à des techniques de plus en plus élaborées. 

 

Cependant, l’approche « ascendante » qui consiste à construire les nano-objets, atome par atome, pour obtenir des molécules puis des édifices plus complexes, rencontre de plus en plus d'adeptes.

Pour cela on dispose d’instruments comme le microscope à effet tunnel qui est capable non seulement de distinguer les atomes d’une surface, mais aussi de les déplacer.

 

Les chercheurs utilisent généralement les deux stratégies.  L’approche ascendante est plus performante, l’assemblage se fait de manière précise, elle a de meilleures chances de produire des nanostructures avec moins de défauts et une composition chimique plus homogène.

 

En protéomique,  la spectrométrie de masse, technique puissante d'analyse des protéines, peut permettre de lier la structure de la protéine d'ordre supérieur à la séquence d'acides aminés et aux modifications post-traductionnelles.

C'est loin d'être simple !

 

Actuellement on développe une méthode native descendante (top-down à partir de la protéine intacte) capable de fournir des informations sur la structure de la protéine et sur différentes protéoformes en même temps. Elle nécessite cependant un matériel hautement sophistiqué et donc très coûteux.

 

La stratégie bottom-up part, quant à elle, des peptides -obtenus par digestion enzymatique - dont l'analyse en spectrométrie de masse (MS/MS) permet de remonter aux protéines après confrontation avec des banques de données. C'est la technique la plus utilisée.

 

Biologie ascendante

"Because technology provides the tools and biology the problems, the two should enjoy a happy marriage"

Stanley Fields

La recherche en biologie utilise généralement une analyse descendante : la cellule est un objet trop complexe et sophistiqué pour être analysée sans être décomposé conceptuellement.

 

Cependant, décomposer pour comprendre de bout en bout le fonctionnement des systèmes est une approche intéressante, mais ce n’est peut-être pas la meilleure façon de rendre un processus cellulaire plus performant - ou d’en produire un autre qui fasse la même chose mais de manière plus efficace. 

 

Les biologistes se tournent donc de plus en plus vers la biologie ascendante. Avec les physiciens et chimistes, ils tentent de reconstruire les processus cellulaires en étudiant les composants. Ils pensent ainsi offrir de nouvelles perspectives et des solutions à des problèmes pendant de longue date.

 

Dans un numéro spécial, la revue Nature réunit une série d’articles qui analysent certains des défis, des opportunités et la complexité de ce domaine émergent.

 

In fine la question posée est celle-ci : la biologie ascendante permettra-t'elle de construire une «cellule» artificielle reproductrice à partir de zéro...

En biologie de synthèse

Des interactions électrostatiques induites par des peptides hydrophobes courts chargés positivement suffisent pour lier l'ARN aux membranes vésiculaires . Cette découverte permet de mieux comprendre comment l'ARN et les membranes auraient pu s'assembler
Des interactions électrostatiques induites par des peptides hydrophobes courts chargés positivement suffisent pour lier l'ARN aux membranes vésiculaires . Cette découverte permet de mieux comprendre comment l'ARN et les membranes auraient pu s'assembler

La biologie synthétique vise à assembler de nombreuses parties séparées dans des séquences complexes d'étapes élémentaires. Elle utilise à la fois des approches descendantes et ascendantes.

 

L’approche ascendante - bottom-up -  permet aux biologistes de synthèse de construire des systèmes biologiques à partir de composants non issus du vivant.

 VOIR  un exemple ICI

 

La démarche appelée "Protocell"  consiste en l'assemblage de composants artificiels afin de reproduire une cellule entière, artificielle et fonctionnelle. Les composants ne seront pas seulement des séquences d’ADN, mais des constituants cellulaires élémentaires : enzymes, ARN, ADN, voire chromosomes… intégrés dans vésicules lipidiques.

 

voir "Localisation électrostatique de l'ARN sur les membranes Protocell par des peptides hydrophobes cationiques"

 

La recherche de protocellules a pour but de concevoir, de construire et de caractériser des structures micro-compartimentées qui partagent avec les cellules primitives ou les cellules vivantes modernes leur organisation statique et dynamique.

Le choix des entités moléculaires pour la construction de ces protocellules englobe des espèces strictement prébiotiques, semi-synthétiques ou entièrement synthétiques, bien qu'une hybridation entre ces approches soit souvent présente. 

Les avancées récentes dans ce domaine ont permis de grandement améliorer la connaissance des conditions physico-chimiques et organisationnelles qui ont façonné ou favorisé le passage du non-vivant au vivant.

Monde ARN et émergence du vivant

Aujourd'hui l'on sait que l'ADN est le support de l'information génétique, il est recopié en ARN messager qui est traduit en protéines dans les ribosomes. Les protéines sont des catalyseurs, les ARN et ADN stockent l'information génétique.

 

Système trop complexe pour constituer un modèle de la vie primitive. La complexité de cette biochimie suggère qu'un système plus simple doit l'avoir précédé.

 

 Dans les années 1980, la découverte d’ARN à pouvoir catalytique a ouvert de nouveaux horizons. Ces ARNs catalyseurs sont non seulement capables de véhiculer une information génétique, mais également d’exercer une activité catalytique, à l’instar des protéines.

 

En 1986, Walter Gilbert  (Nobel de chimie,1980) évoqua dans la revue Nature,  le « RNA world » ; il postulait qu'à une certaine étape de l’évolution le métabolisme a reposé essentiellement sur l’activité des molécules d’ARN (qui était à la fois l'oeuf et la poule, en quelque sorte !).

 

Cette hypothèse est supportée par de nombreuses observations. Ainsi des traces fossiles de l’activité passée du monde ARN on été mises en évidence dans  le fonctionnement de métabolismes "contemporains".

Des  virus à ARN ont été identifiés en nombre (par exemple, le rétrovirus VIH). De nombreux virus, qui seraient des fossiles moléculaires d’un monde ARN, ont été décrits récemment...

 

Lire l'article (passionnant mais complexe du virologue Patrick Forterre : " Quand les évolutionnistes découvrent l’importance des virus"

Lire les hypothèses émises après la découverte de pandoravirus (virus géants)

 

Mais comment donc obtenir un ARN dans le monde primitif ?

C'est un chimiste allemand qui vient de proposer la recette de cette cuisine originelle... et ce n'est pas une mince découverte.

 

Quatre blocs de construction sont nécessaires pour fabriquer l'ARN : deux pyrimidines (la cytosine C et l'uracile U) et deux purines (l'adénine A et la guanine G).

 

Thomas Carell (LMU Departments of Pharmacy, Chemistry and Biochemistry, Munich) vient de monter qu'à partir  de seulement six  constituants de l'atmosphère primitive : l'oxygène, l'azote, le méthane, l'ammoniac, l'eau et le cyanure d'hydrogène, on pouvait à la fois synthétiser C, U et A, G.

 

Reste maintenant à reconstituer la genèse de l'assemblage de ces 4 nucléotides en longue chaîne polymérique. Ce ne sera pas le plus difficile.

 

 

Eblouissante Venise

Venise, les arts et l'Europe au XVIIIe siècle

Grand Palais, Galeries nationales - 26 septembre 2018 - 21 janvier 2019

" Héritière de longs siècles de domination sur la Méditerranée, la Venise du XVIIIe siècle a perdu de sa puissance politique et commerciale et de son influence.

Cependant, la production des artistes reste de tout premier plan. Une grande énergie anime la vie sociale. Fêtes officielles, opéra, théâtre, réceptions somptueuses, divertissements variés ponctuent le quotidien et étonnent les étrangers de passage. 


L’exposition est un hommage à cette page d’histoire artistique de la Serenissima, en tout point remarquable, par le choix des peintures, sculptures, dessins et objets les plus significatifs ainsi que par la présence de comédiens, danseurs et musiciens se produisant in situ (chaque mercredi soir) dans des "Éclats nocturnes."

Réunion des musées nationaux

 

Ci-dessous "Eclats Nocturnes"

"À l’aube du XVIIIe siècle, la civilisation vénitienne est à son apogée dans le domaine des arts décoratifs et vivants. Sa modernité s’exporte partout en Europe et fonde de nouvelles esthétiques. En hommage à cette vitalité, musiciens, danseurs et comédiens dialogueront avec la peinture, et avec le public." RMN

Sur ce site :

 

BLOG Syndrome de Stendhal : Florence ou Venise  ?

 

VIDEO Splendeurs vénitiennes

 

Actualité du Blog

" Ce malaise devant l'inhumanité de l'homme même, cette incalculable chute devant l'image de ce que nous sommes, cette « nausée » comme l'appelle un auteur de nos jours, c'est aussi l'absurde. "

Albert Camus