• Les traces de l'atterrissage d'un ptérosaure attestent que ce reptile volant se posait comme les oiseaux, avant de se déplacer à quatre pattes.
    François Savatier

    Il y a quelque 150 millions d'années, à Crayssac dans le Lot, une plage de sédiments fins a enregistré l'atterrissage d'un ptérosaure. Jean-Michel Mazin, de l'Université de Lyon et des collègues, ont montré que l'animal a rebondi sur ses deux pieds avant de poser ses mains pour marcher.

    Chez le ptérosaure, les phalanges du petit doigt, hypertrophiées, servaient à tendre une membrane alaire, que l'animal devait replier vers l'arrière afin de marcher en s'appuyant sur les trois doigts non disproportionnés de sa main. L'encombrement des ailes l'obligeait à poser ses mains plus loin de l'axe du corps que ses pieds. Unique chez les quadrupèdes, cette caractéristique permet d'identifier au premier coup d'œil une piste créée par la marche d'un ptérosaure.

    La marche n'explique toutefois qu'en partie la piste étudiée par l'équipe de J.-M. Mazin. Elle commence brusquement par une paire d'empreintes de pieds non accompagnées d'empreintes de mains. Le reptile aurait-il, pour reculer, projeté ses pieds vers l'arrière ? La faible profondeur du trou du talon dans ces premières empreintes et les traces allongées laissées par les griffes suggèrent au contraire que les pieds ont été immédiatement projetés vers l'avant. Viennent ensuite des empreintes de pieds accompagnées de celles de mains, avant que les motifs habituels de la marche ptérosaurienne ne se reproduisent, à ceci près que le ptérosaure semble avoir amorcé peu après un virage à gauche. Peut-il s'agir là des traces d'une arrivée à la nage ? Non, car le sol marin aurait alors été griffé avant que n'apparaissent des empreintes.

    Pour les chercheurs, l'atterrissage d'un petit ptérosaure est l'explication la plus plausible. Ils ne peuvent savoir si l'animal volant s'est approché par un vol plané rasant (comme les goélands) ou par un vol battu descendant (comme les canards), mais il est certain qu'il a posé l'avant de ses pieds, puis ses talons, avant de rebondir pour aller incruster ses pieds puis ses mains dans le sol. Cette constatation suggère que les ptérosaures atterrissaient comme la plupart des oiseaux : en descendant vers le sol suivant un angle important, ils accentuent au dernier moment l'angle d'attaque de leur aile afin d'induire une brève augmentation de portance qui, faisant pivoter leur corps, les aide à présenter leurs pieds en avant. Pareil «savoir-faire» suggère une fois de plus que les ptérosaures étaient des animaux forts et habiles, à l'aise en vol comme à l'atterrissage. L'étaient-ils à l'envol ? Crayssac, qui a déjà livré plus de 30 pistes de ptérosaures, nous le confirmera peut-être un jour.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-l-atterrissage-des-pterosaures-elucide-23416.php


    L'atterrissage des ptérosaures élucidé
    (image extraite du film La plage aux ptérosaures réalisé par Pierre Saunier / CNRS
    On savait qu'au sol, les ptérosaures étaient de bons quadrupèdes ; on sait aujourd'hui qu'ils atterrissaient comme le oiseaux.

    à voir aussi

    J.-M. Mazin, Université de Lyon
    Ces traces de ptérosaure sont inhabituelles, car elles surgissent de nulle part et commencent par une paire d'empreintes de pieds (grosses taches rouges en bas). Sur la plage fossile de Crayssac (Lot), la sédimentation a été si fine que les traces sont difficiles à distinguer à l'œil nu, même en éclairage rasant. L'une des traces de main a disparu (en pointillés) à cause des mouvements de la boue dus à sa dessication. Les écailles de boue résultant de ce processus de dessèchement sont délimitées par des traits marrons. Il semble que juste après avoir atterri, le ptérosaure a entamé un virage vers la gauche (flèche), mais le reste des traces qu'il a laissées n'a pas été dégagé.

    L'auteur

    François Savatier est rédacteur à Pour la Science.

    Pour en savoir plus

    J.-M. Mazin et al., First record of a pterosaur landing trackway ,
    Proc. R. Soc. B,  en ligne, 19 août 2009.

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  • En présence de deux parfums, on sent alternativement l'un puis l'autre, mais pas leur mélange.
    Émilie Auvrouin
    Nos organes sensoriels – yeux, oreilles et narines – fonctionnent par paire. Dans la majorité des cas, que ce soit pour la vue, l'ouïe ou l'odorat, le cerveau traite l'information sensorielle perçue en faisant une moyenne des signaux reçus, par exemple, par l'oreille gauche et la droite. Ainsi, le décalage entre une onde sonore atteignant l'oreille gauche et la même onde atteignant l'oreille droite n'est pas suffisant pour que le son soit perçu différemment par chacune des deux oreilles.

    En revanche, une dissymétrie apparaît quand les sons parvenant aux deux oreilles sont différents. Même constat lorsque nous présentons en même temps deux images différentes à chaque œil; ce phénomène est nommé rivalité binoculaire. Dans certains cas de rivalité binoculaire, on voit alternativement une image puis l'autre. En est-il de même pour l'odorat ? Oui. C'est ce que révèle une étude menée par des chercheurs, du Département de psychologie de l'Université Rice, à Houston.

    Pour le démontrer, Wen Zhou, et Denise Chen, ont placé simultanément deux alcools odorants (en concentrations identiques) devant chaque narine de 12 volontaires. Le premier contenait l'alcool phényléthylique, rappelant l'odeur de la rose, et le second du n-butanol, un alcool dont l'odeur évoque celle de l'encre d'un stylo feutre. Au bout de 20 essais – de 30 à 40 secondes chacun – les résultats de l'expérience furent analysés. Au lieu d'avoir perçu un mélange des deux odeurs, les volontaires ont senti alternativement chacune d'entre elles, sentant tantôt l'odeur de rose de façon prédominante, tantôt celle du stylo feutre. Le signal perçu passait d'une odeur à l'autre, avec une fréquence propre à chaque individu. Par analogie à la rivalité binoculaire, les chercheurs parlent de rivalité binasale pour évoquer l'idée que nos narines sont en compétition en présence de deux odeurs distinctes. Dans une série d'expériences annexes, les deux chercheurs ont également montré que la rivalité binasale implique des mécanismes centraux – dans le cerveau – et périphériques – au niveau de l'épithélium olfactif.

    Une expérience qui précise les mécanismes de l'olfaction, ce qui permettra de mieux comprendre les troubles de cette fonction sensorielle, et notamment l'anosmie, c'est-à-dire la perte de l'odorat.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-deux-narines-rivales-23248.php


    Deux narines rivales
    © Rice University
    Deux narines pour deux odeurs. Mais que se passe-t-il en présence d'un bouquet de parfums?

    Pour en savoir plus

    W. Zhou et al., Binaral Rivalry between the Nostrils and in the Cortex, Current Biology, en ligne le 20 août 2009

    L'auteur

    Émilie Auvrouin est journaliste à Pour la Science

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  • After complete spinal cord transections that removed all supraspinal inputs in adult rats, combinations of serotonergic agonists and epidural electrical stimulation were able to acutely transform spinal networks from nonfunctional to highly functional and adaptive states as early as 1 week after injury. Using kinematics, physiological and anatomical analyses, we found that these interventions could recruit specific populations of spinal circuits, refine their control via sensory input and functionally remodel these locomotor pathways when combined with training. The emergence of these new functional states enabled full weight-bearing treadmill locomotion in paralyzed rats that was almost indistinguishable from voluntary stepping. We propose that, in the absence of supraspinal input, spinal locomotion can emerge from a combination of central pattern-generating capability and the ability of these spinal circuits to use sensory afferent input to control stepping. These findings provide a strategy by which individuals with spinal cord injuries could regain substantial levels of motor control.

    http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.2401.html


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  • On a identifié les neurones où se manifestent l'amnésie due au cannabis et la molécule qui entre en jeu dans ce phénomène.
    Sébastien Bohler

    La consommation chronique de cannabis entraîne des troubles de la mémoire épisodique que l'on attribue généralement au fait que le tétrahydrocannabinol, la substance active de la plante, se fixe sur des récepteurs neuronaux situés dans une zone du cerveau cruciale pour la mémorisation, l'hippocampe. Que se passe-t-il dans ce noyau cérébral ?

    Emma Puighermanal et ses collègues de l'Université de Barcelone, de Bordeaux et de Mayence ont montré que l'activation des récepteurs cannabinoïdes par le tétrahydrocannabinol entraîne une cascade de réactions biochimiques dans les neurones de l'hippocampe, aboutissant à un dérèglement de la synthèse des protéines. Or on sait que la synthèse de protéines lors de la mémorisation doit être finement régulée pour que certaines connexions entre neurones soient consolidées. La perturbation de cet équilibre expliquerait que le cannabis empêche la formation de souvenirs fiables.

    Selon Giovanni Marsicano, l'un des auteurs de l'étude, les expériences réalisées à Barcelone et à Bordeaux ont permis d'identifier à la fois la classe des neurones (utilisant le neuromédiateur nommé GABA) où se manifestent les phénomènes amnésiques dus au cannabis et une molécule (mTOR) qui, activée par les récepteurs cannabinoïdes, perturbe la synthèse des protéines.

    Le cannabis est une molécule dotée de vertus thérapeutiques (elle est utilisée aux États-Unis pour maintenir la prise alimentaire chez des patients subissant une chimiothérapie) qui gagnerait à être utilisée dans certains cas à condition de pouvoir éviter l'amnésie, par exemple en limitant l'activité de la molécule mTOR dans les neurones GABAergiques.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-cannabis-les-causes-de-l-amnesie-23382.php

     


    Cannabis : les causes de l’amnésie
    Paul Prescott / Shutterstock

    Pour en savoir plus

    E. Puighermanal et al., Cannabinoid modulation of hippocampal long-term memory is mediated by mtor signaling , in Nat. Neurosci., publication en ligne avancée.

    L'auteur

    Sébastien Bohler est journaliste à Pour la Science.

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  • Par temps couvert, dans une forêt dense on revient toujours au même point. Pourquoi ?
    Émilie Auvrouin

    « On tourne en rond », exprime-t-on souvent lorsqu'on est perdu dans un environnement non familier, sans repères pour se guider. Une équipe de chercheurs de l'Institut Max Planck de cybernétique biologique, en Allemagne, ont confirmé le bien-fondé de cette affirmation.

    Jan Souman et ses collègues ont demandé à six personnes de marcher pendant plusieurs heures dans la forêt de Bienwald, en Allemagne. Ils ont enregistré leur position par GPS (Global Positioning System). Dans un premier temps, quatre d'entre elles ont marché par temps nuageux et les deux autres se sont promenées par temps ensoleillé. Sans surprise, les premières ont tourné en rond alors que les autres ont marché en ligne droite, excepté pendant les 15 minutes où le Soleil s'est caché. Même résultat au cours d'une expérience réalisée dans le désert du Sahara, en Tunisie. Avec le Soleil pour repère, les participants ont marché en ligne droite. Au contraire, les trajectoires enregistrées par une nuit sans Lune furent globalement circulaires. Que suggèrent ces résultats ?

    Égarés dans un environnement vaste et non familier, sans repères, notamment le Soleil ou la Lune, sans instructions extérieures, ni carte pour nous guider, nous avons naturellement tendance à revenir sur nos pas. Que se passe-t-il quand on supprime tout repère extérieur, c'est-à-dire quand on bande les yeux des participants? C'est ce qu'a fait l'équipe allemande : elle a ainsi pu observer les comportements en l'absence totale de repères visuel. Elle a constaté que les sujets alternent des portions de trajectoires rectilignes et des petits cercles d'une vingtaine de mètres de diamètre, autant vers la gauche que vers la droite.

    Ce comportement totalement aléatoire indiquerait que notre système sensoriel et moteur, celui qui nous permet de réagir aux stimulus extérieurs, de nous repérer dans l'espace et de nous déplacer là où nous voulons aller, a besoin de signaux extérieurs pour se recalibrer. Sans ces signaux, il hésite sans cesse et nous oblige à adopter une marche aléatoire.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-sans-reperes-on-tourne-en-rond-23240.php


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