• De petits doigts pour un meilleur toucher

    Par trichard dans E - PHYSIOLOGIE -> organismes le 20 Janvier 2010 à 12:18
     

    Quel que soit le sexe, les individus ayant les doigts les plus fins ont un meilleur sens du toucher.

    Émilie Auvrouin

    Pour le sens du toucher, les femmes sont souvent avantagées par rapport aux hommes. Diverses expériences conduites au cours des dix dernières années l'ont confirmé : elles détectent plus facilement des détails fins en relief sur une surface en l'effleurant du bout des doigts. Une récente étude menée par Daniel Goldreich, de l'Université McMaster à Hamilton, au Canada, révèle comment des facteurs anatomiques influent sur cette capacité.

    Les chercheurs sont partis d'une observation simple : statistiquement, une femme a plus de chances d'avoir des doigts fins qu'un homme. Restait à vérifier que la grosseur du doigt est le seul facteur mis en jeu dans la précision du toucher. Que se passe-t-il quand un homme et une femme ont des doigts de taille semblable ? Les différences sont-elles toujours aussi nettes ? Pour le savoir, l'équipe de D. Goldreich a testé l'acuité spatiale – le seuil de résolution spatiale, soit la capacité à distinguer deux points proches à la surface d'un objet – d'un échantillon de 100 personnes comportant autant de femmes que d'hommes. Les chercheurs ont pressé sur le bout de l'index, immobile, de chaque sujet, des surfaces parsemées de sillons parallèles, avec des sillons de plus en plus serrés, et donc de plus en plus difficiles à discerner. Résultat ? Les individus aux petits doigts sont une meilleure  acuité spatiale, et ce sans distinction de sexe.

    Plus précisément, c'est la taille de l'extrémité des doigts – la partie du doigt la plus riche en récepteurs sensoriels – qui est au cœur de cette différence. Sous la peau se trouvent plusieurs types de récepteurs sensoriels, chacun sensible à un type de stimulation donnée (pression, vibration, toucher, mouvement, durée du contact, etc.). Le cerveau élabore une image en trois dimensions de la surface touchée à partir des stimulations de l'ensemble des récepteurs. Ceux-ci fonctionnent comme autant de pixels situés sous la peau : le grain de l'image est d'autant plus fin que le nombre de récepteurs par unité de surface est important.

    Certains d'entre eux, les cellules de Merkel, sont activés par des pressions statiques et localisées  et permettent de distinguer deux points proches dans un relief. Les chercheurs se sont donc intéressés à ces récepteurs. Dans le passé, on avait montré que des individus de même âge ont approximativement le même nombre de cellules de Merkel au bout des doigts. Par conséquent, la densité de ces récepteurs est d'autant plus élevée que les doigts sont petits. Les biologistes l'ont vérifié en mesurant la distance entre les pores de la peau de l'extrémité des doigts des sujets testés (les cellules de Merkel sont situées sous ces pores). Ainsi, les doigts fins sont plus sensibles. Reste à identifier comment l'acuité spatiale évolue avec l'âge…

    De petits doigts pour un meilleur toucher
    © Shutterstock

    Le braille est un système d'écriture pour les aveugles inventé par le Français Louis Braille au XIXe siècle pour lequel chaque lettre est représentée par un motif à points saillants. Des doigts plus fins facilitent la lecture...

    à voir aussi

    © The Journal of Neuroscience
    Image a : l'extrémité de l'index d'une femme (à gauche) et celle d'un homme (à droite) ayant participé à l'expérience (la barre d'échelle indique un centimètre).
    Image b : un agrandissement de la zone délimitée par les pointillés de chacun des deux index. On y reconnaît la structure incurvée des empreintes digitales. Les petits points noirs sont les pores de la peau, sous lesquels se situent les récepteurs sensoriels, notamment les cellules de Merkel. Étant plus rapprochés les uns des autres sur les petits doigts, leur densité est supérieure (la barre d'échelle indique un millimètre).

    Pour en savoir plus

    D. Goldreich et al., Diminutive digits discern delicate details: fingertip size and the sex difference in tactile spatial acuity, The Journal of Neuroscience, vol. 29(50), pp. 15756-15761, 2009.

    L'auteur

    Émilie Auvrouin est journaliste à Pour la Science.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-de-petits-doigts-pour-un-meilleur-toucher-24052.php


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  • Mystery of the brown giant panda deepens

    Par trichard dans F - PHYLOGENIE -> familles le 19 Janvier 2010 à 20:58

    Rare sighting of brown-and-white panda sparks conservation debate.

    Henry Nicholls

    pandaThis rare panda cub with brown-and-white fur could carry genetic clues about the species' inbreeding.Qihui Liang

    Pandas are increasingly endangered in the wild, and the sighting of one with extremely rare brown-and-white fur is now raising fears that the species may be suffering from inbreeding.

    In November 2009, a staff member at the Foping Nature Reserve in China's Qinling Mountains — one of the panda's last remaining strongholds — spotted a panda with the unusual colouring. It was estimated to weigh around 2 kilograms, which would suggest it was less than 2 months old at the time.

    This is only the seventh such animal spotted in the region over the past 25 years, says Tiejun Wang, a spatial ecologist in the Department of Natural Resources at the University of Twente in Enschede, the Netherlands, who has worked in Foping for two decades. But the explanation for this unusual variety remains a mystery. "It's time we had a debate about what is causing this because it could be telling us something very important," he says.

    Wang and his Twente colleague Andrew Skidmore are concerned that the brown-and-white form indicates that breeding between closely related pandas is becoming more common.

    Each panda has two versions, or alleles, of each of its genes, one inherited from its mother and one from its father. Wang suggests that the Qinling pandas carry a dominant gene for black fur and a recessive gene for brown fur. This means that pandas with brown-and-white fur are only possible when they inherit the recessive brown gene from both mother and father.

    The chances that both parents have the brown allele are ordinarily very low, suggests Wang. But the coincidence would be much more likely if the pandas were closely related. "The habitat in the Qinling Mountains is seriously fragmented and the population density is very high," says Wang. "The brown pandas could be an indication of local inbreeding."

    Conservationists worry about such inbreeding because it means that more animals rely on the same set of genetic defences to overcome environmental threats, increasing their risk of extinction.

    Genetic analysis

    According to Wang, brown-and-white pandas have only been seen in the Qinling population, one of five mountain regions where pandas still live in the wild. Qinling is home to around 300 animals, roughly one-sixth of the total panda population in the wild.

    The first recorded brown-and-white panda — a female called Dan-Dan — was discovered in 1985. She was taken into captivity, mated with a black-and-white animal and gave birth to a normal black-and-white male. A few years later, another brown-and-white panda was seen in the wild, together with its black-and-white mother. "These anecdotal observations strongly suggest the presence of a recessive gene or genes," says Wang.

    The idea is worth investigating, says Sheng-guo Fang, a researcher at Zhejiang University in Hangzhou, China, who has studied the morphology and genetics of the Qinling pandas. But there could be other factors at play, he cautions.

     

    Fang and colleagues have found that, although most of the Qinling pandas appear to be normal black-and-white animals, many of the region's pandas do have touches of brown in their chest fur1. This suggests that there could be something specific to Qinling, such as the climate or a particular environmental chemical, that affects one or more pigmentation genes, says Fang. "The Qinling Mountains have shaped brown subspecies of other mammals, such as the golden takin," he notes.

    The idea of inbreeding in Qinling is also at odds with the most recent genetic analyses, which show that despite a dramatic contraction of the panda's range over the past few thousand years, the remaining giant panda populations seem to have retained a lot of genetic diversity2. "The evidence that giant pandas in general, and in the Qinling Mountains in particular, are of low genetic variation is at best equivocal," says Mike Bruford, a molecular ecologist at Cardiff University, UK, who worked on that study2.

    The giant panda genome, which was published online in Nature last month3, also revealed little sign of inbreeding, says Jun Wang of the Beijing Genomics Institute in Shenzhen, China. But the genome is likely to prove invaluable for solving the mystery of the brown pandas of Qinling. "There are over 125 genes known to affect pigmentation in mice," says Hopi Hoekstra, an evolutionary biologist at Harvard University in Cambridge, Massachusetts, and an expert on pigmentation in mammals. "There are definitely a good handful of candidate genes you could sequence in the two morphs and look for differences," she says.

    Jun Wang and his colleagues are already on the case. So far, they have studied the sequence of some 50 genes known to be involved in pigmentation. A comparison of brown and black pandas at Qinling and other sites should shed light on the genetic basis of this rare variety, he says.

    1. Wan, Q.-H., Wu, H. & Fang, S.-G. J. Mammal. 86, 397-402 (2005). | Article
    2. Zhang, B. et al. Mol. Biol. Evol. 24, 1801-1810 (2007). | Article | ChemPort |
    3. Li, R. et al. Nature advance online publication doi:10.1038/nature08696 (2009).

    http://www.nature.com/news/2010/100118/full/news.2010.19.html


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  • Un gène pour rester femelle

    Par trichard dans B - BIOCHIMIE -> macromolécules le 18 Janvier 2010 à 17:27

    Chez la souris femelle adulte, les ovaires répriment constamment leur tendance à devenir des organes mâles grâce à l'action d'un gène clef.

    Jean-Jacques Perrier

    Chez l'homme et les autres mammifères, toute cellule dotée d'un chromosome Y et d'un chromosome X est mâle, et toute cellule possédant deux chromosomes X est femelle. Du moins en principe, car l'équipe de Mathias Treier, du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL), à Heidelberg, et celle de Robin Lovell-Badge, du Medical Research Council, à Londres, ont découvert que chez la souris adulte, l'ovaire, l'organe producteur des ovocytes, ne reste femelle qu'à la condition qu'un gène soit activé en permanence. Lorsque ce gène, nommé Foxl2 (Forkhead box L2), est réduit au silence, des cellules de l'ovaire dites folliculaires se transforment en cellules de testicule dont certaines produisent de l'hormone mâle, la testostérone, mais sans qu'il y ait production de spermatozoïdes.

    Il est établi depuis les années 1990 que les embryons de mammifères deviennent mâles à cause de la protéine SRY, codée par le gène Sry du chromosome Y, qui déclenche des réactions qui activent le gène Sox9. Cette voie moléculaire dirige la différenciation des cellules des gonades embryonnaires en cellules du tissu de soutien des testicules, les cellules de Sertoli. Celles-ci produisent des facteurs qui stimulent la formation des cellules de Leydig, productrices de la testostérone. En l'absence de cette cascade biochimique dépendante de SRY, les gonades se développent en ovaires, ce qui a fait dire que la différenciation femelle est une voie « par défaut ».

    L'équipe germano-britannique montre qu'en réalité, la voie femelle est une voie active qui inhibe la cascade menant au développement testiculaire. On savait déjà que la protéine FOXL2 est codée par un gène présent sur le chromosome 3, donc chez les deux sexes, mais qu'elle n'est produite que chez la femelle, pour des raisons qui restent à déterminer. M. Treier et ses collègues montrent que FOXL2 inhibe le gène Sox9 durant toute la vie, permettant le maintien des cellules folliculaires, et que la levée d'inhibition du gène Sox9 déclenche, chez la souris adulte, la reprogrammation de ces cellules ovariennes en cellules semblables aux cellules de Sertoli et de Leydig. De plus, la répression de Sox9 se produit par l'action commune de FOXL2 et des récepteurs aux hormones estrogènes ; elle dépend donc de la production de ces hormones femelles.

    Peut-on en tirer des enseignements sur les syndromes de différenciation sexuelle anormale qui touche l'espèce humaine ? Plus ou moins, car les signaux moléculaires et la chronologie des événements menant à la différenciation des ovaires varient selon les espèces, explique Eric Pailhoux, de l'INRA à Jouy-en-Josas. Chez plusieurs espèces de vertébrés, dont la chèvre, le gène Sox9 semble inhibé par deux voies moléculaires dans des cellules distinctes de l'ovaire embryonnaire : celle impliquant le gène Rspo1, découvert en 2006 chez l'homme, qui contrôle le devenir des cellules germinales à l'origine des ovocytes ; et celle de Foxl2, qui active la production d'hormones estrogènes bien avant la naissance, contrairement au cas de la souris. Il faudra vraisemblablement démêler les interactions entre ces deux voies moléculaires pour y voir plus clair. Ces travaux pourraient aussi améliorer les connaissances sur la fertilité, souligne Marie-Christine Chaboissier, de l'INSERM U636, à Nice, car il semble que la différenciation des cellules germinales en ovocytes dépende de l'environnement créé par les cellules somatiques ovariennes et des molécules qu'elles produisent.
    Un gène pour rester femelle
    Bill Branson, National Institutes of Health

    à voir aussi

    © M. Treier / EMBL
    Un ovaire d’une souris femelle adulte normale (à gauche, en bas) comprend des follicules ovariens où se développent les ovocytes (taches claires). Ceux-ci sont entourés d’une couche granuleuse de soutien, formée de cellules de la granulosa (en haut), elles-mêmes entourées de cellules de la thèque qui produiront les hormones estrogènes. Lorsque le gène Foxl2 est inactivé dans les cellules de la granulosa, celles-ci adoptent les caractéristiques des cellules de soutien testiculaires, les cellules de Sertoli (à droite, en haut).

    Pour en savoir plus

    N.H. Uhlenhaut et al., Somatic sex reprogramming of adult ovaries to testes by FOXL2 ablation, Cell, vol. 139, pp. 130-1142, 2009.

    L'auteur

    Jean-Jacques Perrier est journaliste à Pour la Science.

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  • Les geckos, amis des ruches

    Par trichard dans G - ECOLOGIE -> écosystèmes le 14 Janvier 2010 à 13:50

    Les geckos pourraient débarrasser les ruches d'abeilles d'un de leurs principaux fléaux, des papillons nocturnes nommés fausses teignes.

    Maurice Mashaal

    Les fausses teignes des ruches (Galleria mellonella et Achroia grisella) sont des papillons nocturnes dont les larves se nourrissent de cire. Elles figurent parmi les principaux ennemis des abeilles domestiques et des apiculteurs. Selon trois biologistes de l'Université Mentouri, à Constantine en Algérie, l'introduction de geckos d'une espèce répandue, le gecko des maisons (Hemidactylus mabouia), dans les ruches constitue une arme très prometteuse pour lutter contre les fausses teignes.

    Cherchant un moyen d'éviter l'utilisation d'insecticides, qui affectent inévitablement les abeilles que l'on souhaite protéger, Aziz Dridah, Kamel Louadi et Selima Berchi ont eu l'idée de mettre à contribution le petit lézard nocturne et commun qu'est le gecko des maisons. Ils se sont livrés à deux séries d'essais.

    La première série a consisté à placer un gecko dans un bocal contenant soit 30 abeilles, soit 30 fausses teignes adultes, un bocal de chaque type étant placé dans la ruche afin d'être soumis aux mêmes conditions microclimatiques. Les comptages, effectués au troisième jour de l'introduction des geckos, montrent que les lézards ne sont pas intéressés par les abeilles, dont aucune n'a été consommée, et qu'en revanche plus de 90 pour cent des fausses teignes de chaque bocal à gecko ont fini dans l'estomac du prédateur.

    La seconde série d'essais a consisté à introduire un couple de geckos dans des ruches infestées et fragilisées par des fausses teignes, au nombre d'une quinzaine d'adultes environ par ruche. Les reptiles, qui se sont installés dans les recoins des ruches, ont cohabité avec les abeilles et fait leur œuvre de prédateurs de fausses teignes. Les comptages effectués révèlent qu'un couple de gecko dévore en un jour près de 90 pour cent des papillons adultes infestant la ruche.

    Ces résultats sont, pour les trois biologistes, très prometteurs. Cependant, les tests réalisés ne portent que sur de courtes durées. Il reste notamment à montrer que la cohabitation pacifique entre geckos et abeilles est durable, ou à mettre au point un protocole adéquat pour introduire les geckos et les extraire de la ruche aux bons moments.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-les-geckos-amis-des-ruches-24112.php
    Les geckos, amis des ruches
    Hans Hillewaert

    Le gecko des maisons (Hemidactylus mabouia).

    Pour en savoir plus

    A. Dridah et al., Un Gecko africain Hemidactylus mabouia (Squamata, Gekkonidae) dans la lutte contre les fausses teignes des ruches Galleria mellonella et Achroia grisella (Lepidoptera, Pyralidae), Bulletin de la Société entomologique de France, vol. 114(4), pp. 423-427, 2009.

    L'auteur

    Maurice Mashaal est rédacteur en chef adjoint à Pour la Science.

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  • L'hormone des leaders

    Par trichard dans E - PHYSIOLOGIE -> organismes le 13 Janvier 2010 à 14:47

    Qu'est-ce qui rend une personne influente, appréciée et respectée ? Ce serait la testostérone, considérée jusqu'à présent comme une hormone de l'agressivité.

    Sébastien Bohler

    Si vous demandez à un biologiste ce qu'est la testostérone, il vous répondra sans doute que c'est une hormone mâle, plus concentrée chez les individus dominants et violents. D'ailleurs, elle est produite par les testicules. Et toutes les études réalisées sur des singes ou des rats montrent que les mâles ayant le plus de testostérone sont forts et combatifs. Chez l'homme, c'est la même chose. Enfin, c'est ce que l'on croyait.

    Car les travaux de Ernst Fehr et de ses collègues, de l'Université de Zurich, révèlent une autre réalité. La testostérone suscite un besoin de se hisser socialement, d'optimiser son statut auprès des autres. Ce qui compte, ce ne serait pas l'agressivité en soi, mais la dominance sociale. Et cette dernière peut prendre des formes variées, qui vont de l'agressivité à la générosité.

    Pour prouver cette théorie, E. Fehr a administré de la testostérone (sous forme de comprimés sublinguaux) à des femmes... Des personnes par conséquent peu habituées aux effets de cette hormone, même si elle est libérée en petites quantités par les ovaires. Il a réuni ces femmes autour d'une table, chacune disposant d'une somme d'argent qu'elle avait la possibilité de partager avec les autres. Étonnamment, il a observé que les femmes ayant absorbé de la testostérone se montraient plus équitables et généreuses, s'attirant le respect et la considération des autres qui la voyaient comme une meilleure représentante du groupe. Ces femmes « testostéronées » se révélaient plus équitables, mais pas plus agressives.

    Dans les structures hiérarchiques masculines, il se peut que l'obtention d'un statut social élevé passe par une certaine dose d'agressivité et de compétitivité, plutôt que par le partage. Dans ce cas, la testostérone favorisera les attitudes agressives. Mais cette hormone semble favoriser, plus généralement, le statut social, lequel peut s'acquérir de diverses façons selon les contextes.

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-l-hormone-des-leaders-24134.php

    Pour en savoir plus

    C. Eisenegger et al., Prejudice and truth about the effetc of testosterone on human bargaining behaviour, in Nature, publication en ligne avancée

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