Auteur : jpbaquiast

En 2 millions d’années d’évolution, le cerveau humain a triplé de volume. En effet, le cerveau des premiers humanoïdes, les australopithèques, avait la taille de celui des chimpanzés et des bonobos(Pan troglodytes et  Pan paniscus). Avec l’homme ,   H. neanderthalensis et H. sapiens , le cerveau n’a pas cessé de grossir. Les mécanismes ayant provoqué cette évolution sont encore en discussion.

L’hypothèse dite Expensive Tissue Hypothesis suggère une redirection des ressources caloriques depuis le système digestif vers les tissus cérébraux au détriment des tissus musculaires. Mais ceci n’aurait pas été possible sans une transformation du régime alimentaire. Plutôt qu’être végétariens les premiers hommes ont du devenir carnivores. Mais comme ils ne pouvaient entrer en compétition avec les vrais carnivores, ils ont du se contenter de la viande restant sur les carcasses des animaux tués

Ils ne sont devenus eux-mêmes chasseurs que plus tard, au paléolithique moyen sinon au paléolithique récent. Ils pouvaient pas se limiter à la viande des charniers, en trop petite quantité et souvent avariée. Ils ont du devenir chasseurs-cueilleurs, selon l’expression consacrée. Quant au terme de cueilleur, il ne doit pas faire illusion. Il s’agissait surtout de fouiller une terre dure avec un épieu à la recherche de racines comestibles après cuisson- tâche dit-on réservée aux femmes ;

Pour la suite, voir le texte anglais ci-dessous :

The importance of foraging in human evolution, linked to the Grandmother Hypothesis, has been highlighted in the tuber-based model of increased calories28. The importance of tubers as a source of calories for hominins has been debated, however. One frequently cited source of nutritional data29 calculated the caloric value of the //ekwa tuber using samples of tubers to determine calories per gram and then multiplying by the total mass of the unearthed tuber. But in the field, Hadza hunter-gatherers discard large fibrous portions of foraged wild tubers prior to consumption30. Not only are they labor-intensive to unearth, wild foraged tubers have as little as ¼ of the caloric density reported by Vincent31, even after cooking.

Another possibility is that the modifications to food through cooking provided the necessary additional calories and nutrients to support a reduction of gut and increase in encephalization32. The hypothesis has been extended to encompass others. For example, cooked tubers have been proposed as an important component of the “cooked foods” diet27,28,32 and it has been suggested that scavenged carcasses were cooked to mitigate microbiological contamination33. The trend of reduction of molar size in hominin evolution, perhaps an adaptation from moving from tougher to softer foods34, fits well with this hypothesis35.

The benefits of cooking—increase in bioavailability of calories, easier mechanical digestion (especially chewing), and the lowering of energy requirements for digestion—are undoubtable36,37. However, there is a lack of archeological evidence for the usage of fire by australopiths and early hominins; the earliest date for the evidence of fire by hominins is frequently cited at 1.5 mya by H. erectus during the Middle Pleistocene38. Evidence for fire mastery in the Lower Pleistocene still puts this behavior well after the initial emergence of H. erectus39, which is well after selection for brain expansion put hominins on a different course than the Pan lineage. While it is likely that the actual origins of human-controlled fire predate its oldest surviving archeological evidence, and older evidence may be newly discovered in the future, mastery of fire technology requires individuals to have the cognitive capacity to plan, create, maintain, and use fire effectively: a tall order for an organism with a brain-to-body ratio barely exceeding modern nonhuman apes. Thus, we should continue to search for other mechanisms that could have kickstarted our ancestors’ initial encephalization.

Hypothesis: external fermentation

What dietary strategies were accessible by individuals with brains roughly the size of a chimpanzee’s? We outline a hypothesis, the External Fermentation Hypothesis (Fig. 1). Central to this hypothesis is the realization that the gut is itself a machine for internal fermentation: digestion is accomplished via the endogenous microbiome. Culturally-transmitted food handling practices which promoted the externalization of this functionality to the extra-somatic environment could have offloaded energetic requirements from the body creating the surplus energy budget necessary for brain expansion.

Référence

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06825-8

Nature Communications Biology

• Published: 23 November 2023

Fermentation technology as a driver of human brain expansion

• Katherine L. Bryant, 
• Christi Hansen & 
• Erin E. Hecht 

Communications Biology 

volume6, Article number: 1190 (2023) 

Cite this article

Abstract

Brain tissue is metabolically expensive. Consequently, the evolution of humans’ large brains must have occurred via concomitant shifts in energy expenditure and intake. Proposed mechanisms include dietary shifts such as cooking. Importantly, though, any new food source must have been exploitable by hominids with brains a third the size of modern humans’. Here, we propose the initial metabolic trigger of hominid brain expansion was the consumption of externally fermented foods. We define “external fermentation” as occurring outside the body, as opposed to the internal fermentation in the gut. External fermentation could increase the bioavailability of macro- and micronutrients while reducing digestive energy expenditure and is supported by the relative reduction of the human colon. We discuss the explanatory power of our hypothesis and survey external fermentation practices across human cultures to demonstrate its viability across a range of environments and food sources. We close with suggestions for empirical tests.

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Notre observation

Observons pour notre part que les auteurs de cet article ne semblent pas s’être posée une question essentielle : pourquoi la taille du cerveau des hommes aurait-elle triplé de volume, comme ils l’indiquent, en deux millions d’années d’évolution ? Ils laissent entendre que c’est du fait d’augmentations régulières de leurs besoins d’énergie qu’auraient satisfaites une augmentation corrélative de ressources alimentaires ayant subi une fermentation extérieure. Celle ci nécessite l’intervention de leur intelligence, et donc une augmentation de la taille de leurs cerveaux. Mais toutes les espèces vivantes dans le cours de leur évolution n’ont-elles pas rencontré ce problème, c’est-à-dire faire face à des modifications de leurs besoins corporels sans pouvoir faire appel à une augmentation visible de la taille de leurs cerveaux.

On pourrait penser que l’ordre des facteurs aurait été différent. La taille des hommes aurait augmenté, avec augmentation corrélative de leur encéphale, du cerveau se trouvant à l’intérieur et finalement de leur intelligence. Cette augmentation d’intelligence leur aurait permis de faire face à l’augmentation de leurs besoins corporels, notamment grâce une amélioration de leur régime aimantaire. Quant à savoir pourquoi la taille des hommes aurait augmenté, il s’agirait d’un tout autre problème. Mais il n’est pas spécifique à l’espèce humaine

L’Automatic Identification Système – AIS – est un système d’identification des navires conçu par le Suédois Häkan Lans. Il est développé dans les années 90 sous l’autorité de l’Organisation maritime internationale (OMI) puis imposé en décembre 2004 aux navires de commerce de plus de 15 mètres (ou 300 tonneaux) et aux navires de transport de plus de 11 passagers.

En transmettant automatiquement et en temps réel la position, la route et la vitesse des navires, l’AIS améliore la sécurité des zones où le trafic maritime est  dense. Chaque navire, mais aussi les autorités de régulation et de sauvetage en mer (CROSS) peuvent ainsi suivre en tant réel le trafic maritime et observer d’éventuelles anomalies (dérives, routes de collision, etc.).

Cependant, un nombre croissant de navires de toutes tailles et de toutes activités désactivent dorénavant leurs ABS. On les qualifie de « dark vessels » ou « dark ships ». En conséquence ils ne sont plus identifiables par les satellites et les systèmes publics en charge de la sécurité en mer. Ils restent visibles par les radars, mais ceux-ci ne donnent que peu d’ informations les concernant. Ils peuvent ainsi se livrer à toutes les activés légalement interdites, telles que la pêche illégale et la contrebande.

En cas d’accidents leur arrivant, fuites de pétrole, incendies ou naufrages notamment, leurs épaves peuvent être abandonnées sans risques de poursuite par les armateurs ou les autorités..

Un certain nombre d’Etats européens ont bien compris le problème et tenté d’interdire les frets insuffisamment déclarés. Voir à ce sujet https://swzmaritime.nl/news/2023/06/30/eu-seeks-to-tackle-illegal-ship-to-ship-transfers-and-abuse-of-ais/

Mais comme toujours en ces domaines, les décisions, à supposer qu’elles soient prises, restent difficiles à appliquer. Les dark ships ont encore un bel avenir devant eux.

Sur Vénus, nous trouvons dans Wikipedia les précisions suivantes
https://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9nus_(plan%C3%A8te),

Vénus est l’une des quatre planètes telluriques du Système solaire. Elle est parfois appelée la « planète sœur » de la Terre en raison des similitudes relatives de leurs diamètres, masses, proximités au Soleil et compositions. Par d’autres aspects, elle est radicalement différente de la Terre : son champ magnétique est bien plus faible et elle possède une atmosphère beaucoup plus dense, composée de dioxyde de carbone à plus de 96 %. La pression atmosphérique à la surface de la planète est ainsi 92 fois supérieure à celle de la Terre, soit environ la pression ressentie, sur Terre, à 900 mètres sous l’eau. Elle est de loin la planète la plus chaude du Système solaire — même si Mercure est plus proche du Soleil — avec une température de surface moyenne de 462 °C (735 K). La planète est enveloppée d’une couche opaque de nuages d’acide sulfurique, hautement réfléchissants pour la lumière visible, empêchant sa surface d’être vue depuis l’espace. Bien que la présence d’océans d’eau liquide à sa surface par le passé soit supposée, la surface de Vénus est un paysage désertique sec et rocheux où se déroule toujours un volcanisme. La topographie de Vénus présente peu de reliefs élevés et consiste essentiellement en de vastes plaines géologiquement très jeunes : quelques centaines de millions d’années.
__________

Nous publions ci-dessous un article écrit par deux chercheurs américains qui, à la suite de nombreuses simulations, estiment que Vénus, orbitant de la même façon que la Terre et Mars, aurait rencontré une roche massive, de la taille de la Lune, qu’ils ont surnommé Neith. Celle-ci l’aurait ralentie et déviée de sa trajectoire, en inversant son spin, autrement dit le sens de sa rotation. Ceci se serait passé entre 100.000 et 1 million d’années bp.

Cette hypothèse est difficilement vérifiable, tant du moins que des études attentives de la surface de Vénus, actuellement inaccessible, n’auront pas été réalisées. On retiendra cependant qu’il n’est pas impossible que la Terre fasse un jour une telle rencontre catastrophique.

Chaotic Capture of a Retrograde Moon by Venus and the Reversal of Its Spin

Valeri V. Makarov
United States Naval Observatory, 3450 Massachusetts Ave. NW, Washington, DC 20392, USA

Alexey Goldin
2 Teza Technology, 150 N Michigan Ave, Chicago, IL 60601, USA

Abstract

Planets are surrounded by fractal surfaces (traditionally called Hill spheres), separating the inner zones of long-term stable orbital motion of their satellites from the outer space where the gravitational pull from the Sun takes over. Through this surface, external minor bodies in trajectories loosely co-orbital to a planet can be stochastically captured by the planet without any assistance from external perturbative forces, and can become moons chaotically orbiting the planet for extended periods of time. Using state-of-the-art orbital integrators, we simulate such capture events for Venus, resulting in long-term attachment phases by reversing the forward integration of a moon initially attached to the planet and escaping it after an extended period of time. Chaotic capture of a retrograde moon from a prograde heliocentric orbit appears to be more probable because the Hill sphere is almost four times larger in area for a retrograde orbit than for a prograde orbit. Simulated capture trajectories include cases with attachment phases up to 860,000 years for prograde moons and up to 370,000 years for retrograde moons. Although the probability of a long-term chaotic capture from a single encounter is generally low, the high density of co-orbital bodies in the primordial protoplanetary disk makes this outcome possible, if not probable. The early Venus was surrounded by a dusty gaseous disk of its own, which, coupled with the tidal dissipation of the kinetic energy in the moon and the planet, could shrink the initial orbit and stabilize the captured body within the Hill surface. The tidal torque from the moon, for which we use the historical name Neith, gradually brakes the prograde rotation of Venus, and then reverses it, while the orbit continues to decay. Neith eventually reaches the Roche radius and disintegrates, probably depositing most of its material on Venus’ surface. Our calculations show that surface density values of about 0.06 kg m−2 for the debris disk may be sufficient to stabilize the initial chaotic orbit of Neith and to bring it down within several radii of Venus, where tidal dissipation becomes more efficient.

Certaines étoiles pourraient comporter dans leur centre de petits trous noirs qui se seraient formés lors du Big Bang. Cette hypothèse, initialement formulée par Stephen Hawking, pourrait expliquer les origines de la matière noire.

En 1971, le physicien Stephen Hawking s’était interrogé sur l’apparent manque d’énergie des particules dites neutrinos en provenance du soleil. Il s’ était demandé si ce prétendu problème des neutrinos n’était pas du au fait que le soleil comportait en son centre un petit trou noir qui se serait formé lors du Big Bang, lui-même considéré comme le Trou noir primordial

L’hypothèse fut abandonnée jusqu’en 2022, puis reprise par l’astrophysicien allemand Earl Bellinger, membre du Max Plank Institute for Astrophysics. Il y vit une possible explication de la matière noire et des effets que des trous noirs primordiaux pouvaient avoir sur l’évolution de leur étoile hôte.

Concernant le soleil Bellinger et son équipe éliminèrent l’hypothèse de trous noirs trop petits et à l’inverse de trous noirs trop grands qui auraient rapidement englouti le soleil et auraient été par ailleurs incompatibles avec leurs autres observations. Ils furent réduits à des trous noirs de la masse de la planète Mercure.

Un trou noir de cette taille dévorant par l’intérieur la masse du soleil aurait pendant des millions d’années obligé celui-ci par compensation à grandir jusqu’à atteindre la température nécessaire à la fusion nucléaire dont il tire son énergie et qui le stabilise.

Mais ce mécanisme en contre partie pousse l’étoile à devenir chaotique de l’intérieur jusqu’à se transformer en l’équivalent d’une « Red Straggler » ou étoile formée par la collision de deux étoiles
Voir https://the-universe-of-the-universe.fandom.com/wiki/Red_Straggler.

Ce n’est pas le cas du soleil, parce que nous nous en serions déjà aperçus. Sa stabilité est au contraire remarquable .

Référence

Solar Evolution Models with a Central Black Hole

Published 2023 December 13 • © 2023. The Author(s). Published by the American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal, Volume 959, Number 2  

Abstract

Hawking proposed that the Sun may harbor a primordial black hole (BH) whose accretion supplies some of the solar luminosity. Such an object would have formed within the first 1 s after the Big Bang with the mass of a moon or an asteroid. These light BHs are a candidate solution to the dark matter problem, and could grow to become stellar-mass BHs if captured by stars. Here we compute the evolution of stars having such a BH at their center. We find that such objects can be surprisingly long-lived, with the lightest BHs having no influence over stellar evolution, while more massive ones consume the star over time to produce a range of observable consequences. Models of the Sun born about a BH whose mass has since grown to approximately 10−6M⊙ are compatible with current observations. In this scenario, the Sun would first dim to half its current luminosity over a span of 100 Myr as the accretion starts to generate enough energy to quench nuclear reactions. The Sun would then expand into a fully convective star, where it would shine luminously for potentially several gigayears with an enriched surface helium abundance, first as a sub-subgiant star, and later as a red straggler, before becoming a subsolar-mass BH. We also present results for a range of stellar masses and metallicities. The unique internal structures of stars harboring BHs may make it possible for asteroseismology to discover them, should they exist. We conclude with a list of open problems and predictions.

Dans un milliard d’années environ, l’évolution du Soleil aura été telle que la Terre ne sera plus dans la zone dite habitable. Sa surface sera bouillante. Mais à la même époque, il y a 1 chance sur 100 pour qu’une autre étoile soit entrée dans le système solaire à une distance équivalente à 100 fois la distance actuelle de la Terre au Soleil.

Pour évaluer l’effet que cette trajectoire aura sur le systeme solaire et plus particulièrement sur la Terre, des chercheurs de l’Université de Bordeaux (France) se sont livrés à 12.000 simulations numériques.

Il résulte de leurs travaux que l’effet sera spectaculaire, à supposer que nous soyons encore là pour le voir.

Dans un millier d’années nous verrons une étoile aussi lumineuse que l’est Vénus actuellement se rapprocher et devenir aussi lumineuse qu’actuellement la pleine Lune. Cependant cette étoile n’apparaitra aux Terriens de l’époque que comme guère plus grande que la moitié de l’actuel Jupiter .

La simulation montre qu’après le survol, toutes les planètes s’en tireront plutôt bien., sans modifications sensibles d’orbite. Seule l’orbite de la Lune pourrait être modifié, avec la conséquence qu’elle tomberait sur la Terre

Ceci signifie que la Terre ne devra pas compter sur un tel survol pour revenir à une distance du Soleil plus habitable

Référence

Future trajectories of the Solar System: dynamical simulations of stellar encounters within 100 au 

Sean N Raymond, Nathan A Kaib, Franck Selsis, Herve Bouy

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 527, Issue 3, January 2024, Pages 6126–6138, https://doi.org/10.1093/mnras/stad3604

27 November 2023

ABSTRACT

Given the inexorable increase in the Sun’s luminosity, Earth will exit the habitable zone in ∼1 Gyr. There is a negligible chance that Earth’s orbit will change during that time through internal Solar System dynamics. However, there is a ∼ 1 per cent chance per Gyr that a star will pass within 100 au of the Sun. Here, we use N-body simulations to evaluate the possible evolutionary pathways of the planets under the perturbation from a close stellar passage. We find a ∼ 92 per cent chance that all eight planets will survive on orbits similar to their current ones if a star passes within 100 au of the Sun. Yet a passing star may disrupt the Solar System, by directly perturbing the planets’ orbits or by triggering a dynamical instability. Mercury is the most fragile, with a destruction rate (usually via collision with the Sun) higher than that of the four giant planets combined. The most probable destructive pathways for Earth are to undergo a giant impact (with the Moon or Venus) or to collide with the Sun. Each planet may find itself on a very different orbit than its present-day one, in some cases with high eccentricities or inclinations. There is a small chance that Earth could end up on a more distant (colder) orbit, through re-shuffling of the system’s orbital architecture, ejection into interstellar space (or into the Oort cloud), or capture by the passing star. We quantify plausible outcomes for the post-flyby Solar System.

Pendant des décennies les forces armées françaises n’ont eu à leur disposition que le canon tracté américain dit canon ou obusier de 105 https://fr.wikipedia.org/wiki/Obusier_de_105_mm_M2,_M2A1,_M101_et_M101_A1 Il avait des qualités mais s’en servir enfermait la France dans sa dépendance à l’égard des Etats-Unis.

Le canon français de 155 mm Grande Puissance GPF mle 1917 avait tenté de prendre le relais à partir de la Guerre d’Algérie, mais il manquait de souplesse d’emploi. Il s’agissait d’une pièce  de 155 mm utilisée par l’armée française pendant la première moitié du XX ^e siècle.https://fr.wikipedia.org/wiki/Canon_de_155_mm_GPF

Ce fut donc une surprise générale pour les opinions publiques d’apprendre que la France disposait, pour elle comme pour ses alliés, d’un canon d’emploi aussi souple et néanmoins précis que le Caesar. Même la Russie, pourtant en principe bien renseignée, n’avait pas au début paru prendre cette arme au sérieux. Si bien qu’en Ukraine actuellement, elle n’a le choix qu’entre du nucléaire tactique et des missiles.

Le canon automoteur à longue portée Caesar est produit et monté en France à Bourges par Nexter, groupe industriel français de l’armement. Il s’agit d’un canon de 155 mm installé sur un camion, qui peut le déplacer après le tir afin d’éviter les tirs de riposte. Le Caesar est en capacité de tirer 6 coups par minute et atteindre des cibles distantes de 40 kilomètres.

L’un des principaux avantages du Caesar est qu’il peut s’avancer sur presque tous les terrains. Il est doté d’un système de télé-gonflage, ce qui permet d’adapter la pression des pneus en fonction des sols, y compris des pentes à 40 %. Le tout, en maintenant une vitesse très élevée pour ce type d’armes : c’est-à-dire jusqu’à 50 km/h sur un terrain accidenté, et le double sur la route.

 Le canon Caesar coûte entre trois et quatre millions d’euros, selon le ministre français des Armées,

Wikipedia Caesar https://fr.wikipedia.org/wiki/CAESAR_(artillerie)

Il s’agissait des paranthtropes qui vivaient en Afrique du sud sur des terres déjà largement dominées par les premiers humains. Quelques restes fossiles intéressant cette ancienne espèce furent trouvés dans une grotte en 1930. Il s’agissait de fragments de crâne et de quatre incisives exceptionnellement larges. Pour l’anthropologue Robert Broom, rien de tel n’avait encore été découvert. Il donna à cette nouvelle espèce le nom de Paranthtropus.

Les mois suivant, au vu de nouveaux fossiles, les spécialistes se convainquirent du fait qu’il s’agissait d’un ancien hominien encore inconnu. Mais ils ne comprirent pas comment il avait réussi à survivre sur des terres déjà largement occupées par les premiers hommes. On peut penser vu la forme de ses membres supérieurs qu’il avait eu la capacité de fabriquer des outils, probablement en imitant les premiers homos. Mais dans le même temps il se nourrissait des végétaux à sa portée comme une chèvre et apparemment ne communiquait que par des grognements sourds tels ceux des éléphants.

L’histoire de l’évolution humaine a commencé il y a environ 7 millions d’années, avec le Sahelanthrope qui pouvait marcher debout sur ses jambes, au moins occasionnellement, et l’Australopithèque bien connu qui le faisait systématiquement. Ensuite vers 2,4 millions d’années bp, apparurent les premiers représentants du genre homo, dont certains évoluèrent en homo sapiens il a 300.000 ans environ. Ceux-ci développèrent de plus gros cerveaux, des mâchoires moins larges et des dents plus petites.

Dans ce scenario relativement simple, Paranthtropus apparaît comme la marque d’un retour en arrière. Il vivait semble-t-il de – 2 à -1,4 million d’années bp sans avoir évolué morphologiquement pendant cette période

Aujourd’hui, l’on connaît trois espèces différentes de Paranhtropes, P. robustus en Afrique du sud, P boisei et P. aethiopicus en Afrique de l’est. L’étude de leurs fossiles contredit l’hypothèse selon laquelle ils se nourrissaient de noix et autres aliments durs. Ils consommaient des aliments tendres, comme de l’herbe, des fruits murs et sans doute aussi des insectes. Leurs squelettes montrent qu’ils devaient vivre principalement dans des arbres, comme beaucoup de primates modernes, ce qui constitue la seule façon d’échapper aux grands carnivores.

Une question majeure reste aujourd’hui sans réponse évidente : pourquoi les paranthtopes ont-ils disparus, alors qu’ils ne semblaient pas être en compétition avec les humains ? Beaucoup de chercheurs pensent qu’ils n’ont pas su s’adapter, avec leurs petits cerveaux, aux changements climatiques majeurs ayant affecté l’Afrique vers la fin de leur période, contrairement aux humains.

Rappelons que pour certains généticiens les humains modernes ont conservé un nombre non négligeable de gènes hérités des Néandertaliens. Pourquoi n’aurions-nous pas aussi des gènes de Paranthopes ?

Pour en savoir plus, voir Wikipedia

Paranthropes

https://en.wikipedia.org/wiki/Paranthropus

https://en.wikipedia.org/wiki/Paranthropus_robustus

Ce problème est capital pour l’astrobiologie, qu’il s’agisse de formes de vie passée ou présente. Mais sauf à pouvoir poser sur ces planètes des rovers dotés d’instruments lourds et possiblement inefficaces, comme en ce qui concerne aujourd’hui la Lune et Mars il ne peut recevoir de réponse.

Récemment cependant des scientifiques intéressés par la question, ont proposé dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences de faire appel à l’Intelligence Artificielle (IA). Leur méthode permettrait de distinguerait des exemplaires d’origine biologique anciens ou actuels de leurs équivalents abiotiques (non vivants). Les senseurs proposés pourraient à terme se livrer à des analyses physiques ou chimiques sur divers types d’échantillons avant leur retour sur terre..

Dans l’immédiat de telles techniques pourraient permettre analyser l’histoire d’anciennes roches présentes sur terre. Par ailleurs, l’un de ces instruments a déjà été nommé SAM car il étudiera des échantillons prélevés sur la planète Mars par le Rover Curiosity (Sample Analyse on Mars SAM.)

La recherche d’une éventuelle vie extraterrestre, qu’elle soit proche de la vie terrestre ou au contraire différente, représente aujourd’hui un enjeu scientifique et philosophique dont l’importance n’a pas besoin d’être soulignée. Que l’on pense aux milliers de milliards de galaxies actuellement découvertes par le James Ward Space Telescope/

Lire aussi

« We’ll need to tweak our method to match SAM’s protocols, but it’s possible that we already have data in hand to determine if there are molecules on Mars from an organic Martian biosphere. »

« The search for extraterrestrial life remains one of the most tantalizing endeavors in modern science, » says lead author Jim Cleaves of the Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science, Washington, DC.

The implications of this new research are many, but there are three big takeaways: First, at some deep level, biochemistry differs from abiotic organic chemistry; second, we can look at Mars and ancient Earth samples to tell if they were once alive; and third, it is likely this new method could distinguish alternative biospheres from those of Earth, with significant implications for future astrobiology missions

Reference

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2307149120

A robust, agnostic molecular biosignature based on machine learning

H. James Cleaves II https://orcid.org/0000-0003-4101-0654, Grethe Hystad https://orcid.org/0000-0001-9572-1019, Anirudh Prabhu https://orcid.org/0000-0002-9921-6084, +3, and Robert M. Hazen https://orcid.org/0000-0003-4163-8644 rhazen@carnegiescience.edu

Edited by Roger Summons, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA; received April 29, 2023; accepted July 17, 2023

September 25, 2023

120 (41) e2307149120

https://doi.org/10.1073/pnas.2307149120

Significance

We report a significant advance to one of the most important problems in astrobiology—the development of a simple, reliable, and practical method for determining the biogenicity of organic materials in planetary samples, both on other worlds and for the earliest traces of life on Earth. We have developed a robust method that combines pyrolysis GC-MS measurements of a wide variety of terrestrial and extraterrestrial carbonaceous materials with machine-learning-based classification to achieve ~90% accuracy in the differentiation between samples of abiotic origins vs. biotic specimens, including highly-degraded, ancient, biologically-derived samples. Such discrimination points to underlying “rules of biochemistry” that reflect the Darwinian imperative of biomolecular selection for function.

Abstract

The search for definitive biosignatures—unambiguous markers of past or present life—is a central goal of paleobiology and astrobiology. We used pyrolysis–gas chromatography coupled to mass spectrometry to analyze chemically disparate samples, including living cells, geologically processed fossil organic material, carbon-rich meteorites, and laboratory-synthesized organic compounds and mixtures. Data from each sample were employed as training and test subsets for machine-learning methods, which resulted in a model that can identify the biogenicity of both contemporary and ancient geologically processed samples with ~90% accuracy. These machine-learning methods do not rely on precise compound identification: Rather, the relational aspects of chromatographic and mass peaks provide the needed information, which underscores this method’s utility for detecting alien biology.

On estime généralement que les comètes peuvent apporter les briques de base nécessaires à l’apparition de la vie, acides aminées et autres composants organiques notamment, vers des planètes présentant des conditions favorables. Mais si ces comètes proviennent directement de l’espace profond, elles s’échaufferont au point que tous ces éléments seront détruits.  La comète devra ralentir en rebondissant de planète en planète, dans le cas où celles-ci formeraient un système cohérent autour de leur soleil.

Des chercheurs viennent de simuler l’organisation d’un système pluriplanétaire capable de ralentir suffisamment des comètes pour que les éléments nécessaires à la vie qu’elles apportent soient accueillis à des températures convenables. A son arrivée, la comète sera encore chaude, mais si elle capable de creuser un petit cratère dans de la terre meuble et suffisamment humide, elle pourra réaliser une sorte de flaque ou soupe prébiotique dans laquelle de la vie pourra se développer.

Référence

Can comets deliver prebiotic molecules to rocky exoplanets?

R. J. Anslow, A. Bonsor P. B. Rimmer

Published: 15 November 2023
https://doi.org/10.1098/rspa.2023.0434

• Abstract

In this work, we consider the potential of cometary impacts to deliver complex organic molecules and the prebiotic building blocks required for life to rocky exoplanets. Numerical experiments have demonstrated that for these molecules to survive, impacts at very low velocities are required. This work shows that for comets scattered from beyond the snow-line into the habitable zone, the minimum impact velocity is always lower for planets orbiting Solar-type stars than M-dwarfs. Using both an analytical model and numerical N-body simulations, we show that the lowest velocity impacts occur onto planets in tightly packed planetary systems around high-mass (i.e. Solar-mass) stars, enabling the intact delivery of complex organic molecules. Impacts onto planets around low-mass stars are found to be very sensitive to the planetary architecture, with the survival of complex prebiotic molecules potentially impossible in loosely packed systems. Rocky planets around M-dwarfs also suffer significantly more high velocity impacts, potentially posing unique challenges for life on these planets. In the scenario that cometary delivery is important for the origins of life, this study predicts the presence of biosignatures will be correlated with (i) decreasing planetary mass (i.e. escape velocity), (ii) increasing stellar-mass and (iii) decreasing planetary separation (i.e. exoplanets in tightly-packed systems).

Elles sont âgées de 120 millions d’années et d’autant plus intéressantes qu’elles sont très rares et ne doivent pas être confondues avec les fossiles de petits dinosaures ailés dotés de becs et de plumes, beaucoup plus fréquents dans d’autres parties du Gondwana. Ce sont des marques de pas laissées dans des couches argileuses alors humides.

On trouve en Australie des traces d’ancêtres d’espèces actuelles remontant à la fin de l’Oligocène. L’histoire de certaines espèces date de l’époque du Gondwana. C’est le cas par exemple de l’émeu, du casoar à casque et autres oiseaux de l’ordre des ratites, du léipoa ocellé et du tallégalle de Latham de la famille des Megapodiidae ainsi que d’un nombre important d’espèces de perroquets endémiques, de l’ordre des Psittaciformes. Les perroquets australiens constituent un sixième de la population mondiale de cet ordre et comprennent par exemple de nombreux Cacatuinae dont le cacatoès rosalbin et le martin-chasseur géant

https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_oiseaux_d%27Australie

Rappelons que de – 145 millions à – 66 millions d’années, le Crétacé connaît un incroyable foisonnement de vie qui prend des formes très diverses. Il s’achève par une extinction massive qui marque la fin de l’ère mésozoïque, avec la disparition des ammonites et des dinosaures non-aviens.

Référence

Earliest known Gondwanan bird tracks: Wonthaggi Formation (Early Cretaceous), Victoria, Australia

• Anthony J. Martin and others,
• Published: November 15, 2023
• https://doi.org/10.1371/j
• Abstract
  
• The fossil record for Cretaceous birds in Australia has been limited to rare skeletal material, feathers, and two tracks, a paucity shared with other Gondwanan landmasses. Hence the recent discovery of 27 avian footprints and other traces in the Early Cretaceous (Barremian-Aptian, 128–120 Ma) Wonthaggi Formation of Victoria, Australia amends their previous rarity there, while also confirming the earliest known presence of birds in Australia and the rest of Gondwana. The avian identity of these tracks is verified by their tridactyl forms, thin digits relative to track lengths, wide divarication angles, and sharp claws; three tracks also have hallux imprints. Track forms and sizes indicate a variety of birds as tracemakers, with some among the largest reported from the Early Cretaceous. Although continuous trackways are absent, close spacing and similar alignments of tracks on some bedding planes suggest gregariousness. The occurrence of this avian trace-fossil assemblage in circumpolar fluvial-floodplain facies further implies seasonal behavior, with trackmakers likely leaving their traces on floodplain surfaces during post-thaw summers.