Derrière la biodiversité se cache une surprenante unité, révèlent les mégadonnées

Publié par Adrien le 11/10/2019 à 08:00
Source: Université McGill
La vie est d'une diversité extraordinaire: de l'algue microscopique à l'énorme éléphant, elle a trouvé d'innombrables façons de s'épanouir dans tous les environnements de la planète. Si les biologistes se sont surtout penchés sur cette formidable diversité des formes prises par les espèces au fil de l'évolution, l'ère des mégadonnées jette un éclairage complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) nouveau sur certaines caractéristiques étonnamment courantes, partagées par toutes les créatures, petites et grandes.

Un article publié cette semaine dans la revue PNAS montre comment, de la plus minuscule bactérie à la plus gigantesque baleine bleue (La baleine bleue (Balaenoptera musculus), appelée aussi rorqual bleu, est un mammifère marin appartenant au sous-ordre des baleines à fanons (mysticètes). Pouvant dépasser...), le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme...), l'abondance, la croissance et la mortalité sont fonction de la taille de l'organisme, selon des règles remarquablement uniformes. Entamée par Ian Hatton, l'auteur principal, alors qu'il était doctorant (Un doctorant est un chercheur débutant s'engageant, sous la supervision d'un directeur de thèse, dans un projet de recherche sur une durée variable selon les pays et les statuts, comprenant...) à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) McGill, cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) rassemble les résultats de plusieurs milliers d'études pour montrer que malgré l'infinie diversité du vivant, bon nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de caractéristiques essentielles de la vie (La vie est le nom donné :) obéissent à des lois universelles.

"La découverte de relations mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...) simples qui s'appliquent à toutes les formes de vie laisse croire qu'il existe au coeur des systèmes vivants un processus fondamental que nous ne comprenons pas encore vraiment", explique Ian Hatton, aujourd'hui chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et...) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) des sciences et technologies de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...) de l'Université autonome de Barcelone (Barcelone (Barcelona en catalan et en castillan) est une commune de Catalogne - Espagne, située dans la province de Barcelone. Elle est la capitale historique, administrative et économique de la Catalogne. Elle...).

Bouleverser les idées reçues

Selon certains résultats de l'étude, il faudrait aussi revoir une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée...) centrale de la réflexion sur l'écologie: la théorie métabolique de l'écologie, qui repose sur l'idée que le taux métabolique d'un organisme est le principal déterminant de nombreuses autres caractéristiques vitales (Les Vitales sont un ordre de plantes dicotylédones. Cet ordre a été réintroduit dans la Angiosperm Phylogeny Website et ne comprend qu'une seule famille :), y compris la vitesse (On distingue :) de croissance.

"Nous avons notamment découvert que ce sont les limites au rythme de croissance d'un organisme qui semblent freiner le métabolisme, plutôt que l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x =...), explique le coauteur Eric Galbraith, professeur au Département des sciences de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la...) et des planètes de l'Université McGill, également affilié à l'Institut des sciences et technologies de l'environnement de l'Université autonome de Barcelone. Il est donc primordial d'étudier la croissance pour comprendre les modèles à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le terme...)."

La croissance étant au coeur de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) - du cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme,...) au développement des juvéniles et de la productivité des ressources au cycle du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) -, il pourrait s'avérer essentiel de mieux la comprendre dans une perspective globale.

"Ce qui est remarquable, c'est que peu importe quel système vivant on étudie, il semble suivre la même fonction de croissance, explique Ian Hatton. Nous ne pouvons pas encore l'expliquer, mais nous savons que cela a d'énormes répercussions."

L'article, que signent également des chercheurs de l'Université Princeton, de l'Université Charles de Prague et du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), propose un nouveau point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) sur l'une des caractéristiques les plus fondamentales de la vie et sur l'unité extraordinaire qui sous-tend la biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des gènes dans l'espace et...).

Publication
"Linking scaling laws across eukaryotes", publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (Le United States est un paquebot construit en 1952 ; il est le plus grand jamais construit aux États-Unis, et toujours le plus rapide à ce jour.) of America par Ian Hatton, Andy Dobson, David Storch, Eric Galbraith et Michel Loreau www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1900492116
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