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La tectonique des plaques

Dossier de Marco dans l’épisode 108.

Animation Wikipédia: la dérive des continents, à partir de la Pangée

Petit point de vocabulaire pour commencer : la tectonique est une partie de la géologie qui étudie les déformations des ensembles rocheux de la lithosphère terrestre (qui signifie littéralement « la sphère de pierre »). La lithosphère est l’enveloppe terrestre rigide de la surface (constituée de la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur)

La tectonique des plaques est une théorie scientifique qui propose que les déformations de la lithosphère sont l’expression des forces internes de la Terre, ces déformations se traduisant par un découpage de la lithosphère  en un certain nombre de plaques tectoniques (ou plaques lithosphériques), 14 pour être précis, qui bougent les unes par rapport aux autres.

Petit historique rapide

Personne aujourd’hui ne remettrait en cause la théorie de la Dérive des continents – à part peut-être quelques demeurés, permettons-nous de les nommer ainsi – Mais il y a très peu de temps encore, à peine plus de 50ans, cette théorie était considérée par beaucoup comme étant insensée!

Alfred Wegener (image Wikipédia)Quand Alfred Wegener, considéré comme le père de la Dérive des continents, publie en 1915 son ouvrage “La genèse des continents et des océans“, il est quasiment la risée du monde scientifique et reçoit très peu de soutien. Dans cet ouvrage, il présente l’idée que tous les continents étaient autrefois réunis en un seul continent (qu’il nomme la Pangée) et que cet unique continent se serait fragmenté par la suite en plusieurs morceaux pour donner la Terre que nous connaissons aujourd’hui.

Pourtant, entre son rejet en masse et son acceptation universelle, les faits qui validaient cette théorie étaient les mêmes.

Par exemple, les strates géologiques montraient qu’à la fin du Permien, il y a 250 millions d’années, des glaciers recouvraient des régions qui se trouvent aujourd’hui en zone équatoriale, mais pas des régions comme le Canada ou la Sibérie. Si l’on considère que les continents sont immobiles, comment expliquer cette situation?
Ou encore, comment expliquer la répartition étrange de 2 formes de Trilobites: L’une que l’on retrouve aujourd’hui en Europe et dans quelques régions de l’Est de l’Amérique du Nord et l’autre en Amérique du Nord et dans quelques endroits de la côté Ouest de l’Europe du Nord (Écosse, Norvège…)

Aujourd’hui la Dérive des continents apporte une réponse évidente: Quand ces trilobites ont vécu, au Cambrien, ils résidaient chacun le long de côtes de continents distincts (que l’on peut appeler “ancienne Europe” et “ancienne Amérique”) Ces deux masses continentales ce sont soudées, avant de se séparer à nouveau, suivant une ligne différente de celle de leur jonction.

Mais au début du siècle, il manquait quelque chose d’important dans la théorie de Wegener: un mécanisme permettant d’expliquer comment les continents se déplaçaient. Wegener prétendit que la cause de leur mouvement pouvait être l’attraction de la lune et du soleil, ce que les physiciens allaient réfuter en bloc à coup de démonstrations mathématiques, prouvant que la gravité était bien trop faible pour déplacer de telles masses. Et les railleries allaient grandissantes, tant le déplacement des continents paraît impossible…

Puis, en 1945, la radioactivité (découverte en 1896 et dont les implications commencent à être bien comprises) et Arthur Holmes, un professeur de géologie à l’université d’Édimbourg, viennent filer un gros coup de main à la théorie de Wegener, avec un modèle des courants de convection qui auraient lieu dans le manteau terrestre. Holmes a alors l’intuition que ces courants de convection pourraient fournir une énergie suffisante pour fragmenter et déplacer d’énormes masses continentales. Malheureusement, c’est encore insuffisant, car même si ce modèle est cohérent et permet d’expliquer parfaitement la réalité des observations, il n’est pas vérifiable, donc rejeté. Du moins temporairement…

Une première série d’indices géophysiques supportant la théorie est venue du paléomagnétisme, cette discipline qui étudie les champs magnétiques passés enregistrés dans les roches de la Terre. On a observé, indépendamment du phénomène d’inversion des pôles, une grande variation dans la direction du Nord magnétique selon les lieux où l’on étudiait la roche. On a d’abord cru à un phénomène de dérive des pôles avant d’admettre en 1956 que c’était peut-être effectivement le terrain qui s’était déplacé (Keith Runcorn[1] et Warren Carey[2])

La deuxième série d’indices s’est présentée dans le domaine de l’étude des fonds marins, notamment en avec les travaux du Professeur Harry Hess en 1962. Celui-ci s’est aperçu grâce à des relevés de reliefs des fonds marins effectués lorsqu’il était officier dans la marine pendant la seconde guerre mondiale, que la croûte océanique est de plus en plus vieille à mesure que l’on s’éloigne des dorsales.  Il y aurait donc un renouvellement de la croûte océanique au cours du temps, et cela s’accorde parfaitement avec les idées de Holmes et de Wegener. Mais même punition pour lui, la communauté scientifique lui tourne le dos…

Puis en 1963, les scientifiques Vine et Matthews découvrent que dans le plancher océanique, les minerais de fer contenu dans le basalte sont tantôt orientés dans le sens nord-sud, tantôt dans le sens sud-nord, formant alors des bandes alternant les deux orientations.

Simultanément, des avancées dans les premières techniques d’imagerie sismique ont montré comment la croûte océanique peut disparaître dans le manteau.

Toutes ces observations combinées ont validé la théorie de la dérive des continents et de la tectonique des plaques et ont eu des implications formidables dans des champs aussi divers que la paléogéographie et la paléobiologie.

Conséquences d’une structure en plaques

En fonction du mouvement des plaques, on peut définir 3 types de frontières entre elles: on parlera de frontière divergente si les deux plaques s’éloignent l’une de l’autre. Il y a alors dans ce cas production d’une nouvelle croûte pour combler l’espace qu’elles laissent entre elles.

Si les deux plaques entrent en collision, on nommera cette frontière, frontière convergente. Enfin si les deux plaques glissent latéralement l’une par rapport à l’autre, on parlera de frontière transformante.

1. Les frontières divergentes

Commençons avec les frontières divergentes.  Ce sont typiquement le cas des dorsales océaniques.

Comme dit précédemment, la radioactivité est le mécanisme-clé dans la tectonique des plaques. Les éléments chimiques radioactifs créent un flux  de chaleur du centre vers l’extérieur, en se désintégrant. Conséquence de cela, la matière de la partie plastique du manteau (l’asthénosphère) se trouvant près du centre de la Terre est plus chauffée, et donc moins dense que la matière se trouvant près des couches externes. Elle va donc avoir tendance à remonter, alors que la matière du dessus, plus dense, va se déplacer vers le centre, où elle va se réchauffer. On voit donc là se dessiner un courant, dit de convection.

Ce courant de convection va alors avoir deux effets:

  • Le premier effet va être la concentration de chaleur dans une zone se trouvant juste en-dessous de la lithosphère, fusionnant partiellement le manteau et donc le dilatant. Cette dilatation du manteau va provoquer un bombement de la lithosphère.
phénomène de dilatation de la lithosphère
  • Le second effet est que les courants de convection, qui vont de part et d’autre de ce soulèvement, vont agir tel des tapis roulants en faisant s’éloigner les deux plaques l’une de l’autre. Lorsque la lithosphère se fracture, le magma s’engouffre dans les fissures causant alors un peu de volcanisme.

C’est là, la première étape de formation d’un océan. Pour observer un tel stade d’évolution, il faut se rendre dans la vallée du Rio Grande au Mexique et Texas.

Vallée du Rio Grande

Les tensions vont continuer d’étirer la lithosphère, jusqu’à qu’un effondrement finisse par avoir lieu, produisant une vallée appelée “rift continental“. Un exemple d’une telle étape est le Grand Rift Africain se trouvant en Afrique Équatoriale.

Par la suite le rift finit par s’enfoncer sous le niveau de la mer et les eaux commencent à envahir la vallée. Le volcanisme va former un premier plancher océanique basaltique de part et d’autre de la dorsale en formation. C’est alors le stade de mer linéaire, et l’exemple très connu d’une telle étape est celui de la Mer Rouge.

Enfin, au fur et à mesure que le processus continue, la mer linéaire s’élargit et l’on aboutit à la formation d’un Océan tel que l’Océan Atlantique.

2. Les frontières convergentes

Si l’on s’en tient seulement au processus que l’on vient de décrire, on pourrait alors, en spéculant un peu de façon naïve, se dire que s’il y a création de croûte aux frontières des plaques divergentes, alors la surface de la Terre augmente. Or tout le monde est assez d’accord pour dire que la surface de la Terre n’est pas en expansion. Cela implique que lorsqu’il y a formation de plancher océanique comme on vient de le décrire précédemment, il faudra que la lithosphère soit détruite ailleurs. Et c’est ce qu’il se passe au niveau des frontières convergentes qui, comme leur nom l’indique, marquent le contact entre deux plaques. Cette destruction se fait par l’enfoncement dans l’asthénosphère d’une plaque sous l’autre plaque. Les conséquences de cet enfoncement sont différentes selon que les plaques entrant en contact soient de types océaniques ou continentaux.

Intéressons-nous à un premier type de collision, celui résultant de la convergence entre deux plaques océaniques. Dans ce genre de collision, la plaque la plus dense (qui est aussi généralement la plus vieille) va s’enfoncer sous l’autre, dans l’asthénosphère, et former une zone dite de subduction.

La plaque engloutie va fusionner partiellement dans l’asthénosphère, et le magma qui en résulte remonte vers la surface du fait d’une densité plus faible. Le magma reste emprisonné sous la lithosphère, mais une partie est expulsée, produisant des volcans sous la forme d’une série d’îles volcaniques ou arc insulaire volcanique. Un célèbre exemple se trouve dans l’océan Pacifique avec les grandes fosses des Mariannes, des Tongas, des Kouriles et des Aléoutiennes, qui possèdent chacun leur arc insulaire volcanique. Ou encore la fosse de Puerto Rico ayant donné naissance à l’arc des Antilles bordant la mer des Caraïbes.

Un second type de collision est le résultat de la convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale. Dans ce cas, la plaque océanique plus dense va s’enfoncer sous la plaque continentale. Comme dans le cas précédent, la plaque s’enfonçant va être partiellement fondue et le magma remontera sous la lithosphère, mais une partie du magma réussit à se frayer un chemin jusqu’à la surface et formera une chaîne de volcans sur les continents (arc volcanique continental).

Des exemples de cette situation se retrouvent à la marge du Pacifique-Est, comme les volcans de la Chaîne des Cascades aux Etats-Unis (Incluant le Mont St. Helens) ou ceux de la Cordillères des Andes en Amérique du Sud.

 

3. Les frontières transformantes

Les frontières transformantes correspondent à de grandes fractures qui affectent toute l’épaisseur de la lithosphère; on utilise plus souvent le terme de failles transformantes. Elles se trouvent le plus souvent, mais pas exclusivement, dans la lithosphère océanique.

Ces failles permettent d’accomoder des différences dans les vitesses de déplacement ou même des mouvements opposés entre les plaques, ou de faire le relais entre des limites divergentes et convergentes (ces failles transforment le mouvement entre divergence et convergence, de là leur nom de failles transformantes).

La fameuse faille de San Andreas en Californie est un bon exemple de cette situation: elle assure le relais du mouvement entre la limite divergente de la dorsale du Pacifique-Est, la limite convergente des plaques Juan de Fuca–Amérique du Nord et la limite divergente de la dorsale de Juan de Fuca.

Elle affecte à la fois la lithosphère océanique et la lithosphère continentale. Elle constitue la limite entre trois plaques: plaque de Juan de Fuca, plaque de l’Amérique du Nord et plaque du Pacifique. Elle présente aussi l’inconvénient de traverser la ville de San Francisco! Au rythme actuel du déplacement (~ 5,5 cm/an), la ville de Los Angeles se trouvera à côté de San Francisco dans 10 millions d’années.

San Francisco dans 10 millions d'années...

Les taux de divergence et de convergence ne sont pas identiques partout. La divergence varie de 2 à 4 cm environ par an dans l’Atlantique et de 7,7 à plus de 18 cm/an dans le Pacifique. La convergence se fait à raison de 3,7 à 5,5 cm/an dans le Pacifique. À noter le taux de déplacement latéral relatif le long de la faille de San Andreas en Californie (~ 5,5 cm/an).

En résumé

La terre est un système où toutes les pièces, tous les éléments, forment une grande machine mue par la thermodynamique.

Vue d'ensemble du phénomène (source http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s1/tectonique.pl.html)

Le moteur est constitué par l’action combinée de la gravité terrestre et des grandes cellules de convection dans le manteau, résultant du flux de chaleur qui va du centre vers l’extérieur de la terre. Ce flux de chaleur est lié à la décomposition des éléments radioactifs contenus dans les minéraux constitutifs du manteau.

Ces cellules concentrent de la chaleur dans leur partie ascendante, ce qui cause une fusion partielle du manteau tout à fait supérieur et une expansion des matériaux.
David Attenborough (image Wikipédia)

Dans une récente interview du naturaliste britannique Sir David Attenborough, à l’occasion de ses 60 ans de télévision, la journaliste du podcast scientifique du Guardian, Science Weekly, lui demandait quelle était à ses yeux l’avancée scientifique de ces 60 dernières années qui a eu le plus grand impact. On aurait pu s’attendre à ce qu’il parle des travaux de Crick et Watson sur l’ADN… Eh bien pas du tout. Voici ce qu’il a dit:

Je crois que s’il y a une chose qui a vraiment révolutionné la zoologie et certainement ma compréhension du mode animal, c’est la reconnaissance de la dérive des continents. Aussi incroyable que cela puisse paraître aujourd’hui, lorsque j’étais en licence à l’Université de Cambridge, dans les années 40, la théorie n’était pas acceptée. Un jour, j’ai dû demander à un professeur de parler de cette possibilité. Il a répondu “quand quelqu’un pourra démontrer qu’il y a une force qui peut déplacer un continent ne serait-ce que d’un millimètre, alors je m’y intéresserai. En attendant, cette théorie n’est que balivernes!”

Mais bien sûr, à partir du moment où l’on sait que les continents dérivent alors l’ensemble de la vie animale est transformé et devient compréhensible. Les arguments compliqués qu’on trouvait à l’époque pour expliquer pourquoi l’Australie avait des marsupiaux alors que le reste du monde n’en avait pas – ou plutôt que le reste du monde n’en avait pratiquement pas – étaient totalement incompréhensibles à mes yeux. Je me souviens, je me disais que je devais être bête. Je ne les comprenais pas. Bien sûr, avec le recul, c’était un non-sens total! Et nous connaissons les réponses à ces interrogations aujourd’hui grâce à la dérive des continents. Cela donne tout son sens à pratiquement tout, en vérité

Si vous voulez l’entendre en VO, c’est là:  http://www.guardian.co.uk/science/audio/2012/oct/29/science-weekly-podcast-david-attenborough-audio et ça démarre à 1:09

Sources:

  • http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Plate_tectonics

Blog Audio 8: Matières vivantes – Science: la gauche et la droite

8e billet de blog scientifique en audio: Science: la gauche et la droite

Auteur: Tom Roud

Blog: Matières Vivantes

Billet original: http://tomroud.cafe-sciences.org/2006/01/31/science-la-gauche-et-la-droite/

Enregistrement: Alan

Diffusion originale: Podcast Science #108, 08 novembre 2012

 

Son de la semaine Podcast Science 108 – NOC, le fameux Beluga qui imite l’homme

Beluga (Wikipédia)Je ne sais pas vous, mais moi, je me suis bien marré, comme tout le monde, en entendant toutes les télés de la planète s’extasier sur ce Beluga qui parlait soi-disant humain et que personne ne comprenait. Voilà pourtant une information intéressante sacrifiée sur l’autel du sensationnalisme… Car la prestation de NOC (prononcer Nossi) est tout simplement extraordinaire… L’extrait ci-dessus commence par des cris ordinaires de Beluga, que l’on surnomme “canari des mers”, puis on enchaîne avec la prestation de NOC avant de repasser au son ordinaire… La différence est dingue, non?

Lorsque des chercheurs ont comparé des enregistrements de NOC à la parole humaine, ils ont constaté que le rythme de ses vocalisations correspond à celui d’un humain en train de parler. Idem pour la tonalité, plusieurs octaves en-dessous des sons que produisent généralement les bélugas.

NOC – premier cétacé observé à imiter spontanément des sons humains – produit ce son en jouant avec la pression de sa cavité nasale et en étirant une paire de structures semblables à des lèvres dans son évent (le trou sur la tête qui permet aux baleines de souffler), c’est ce que révèle l’article de Sam Ridgway, Donald Carder, Michelle Jeffries et Mark Todd, publié dans le journal Current Biology le 23 octobre dernier: http://goo.gl/sLrT4

NOC est donc effectivement capable d’observation et d’imitation et à mon sens d’une bonne dose d’humour et d’espièglerie. Du coup, j’ai cessé de me marrer comme une baleine en entendant ce fameux son. NOC m’épate, pas vous?

Podcast science 107 – La mort

Dans le cadre de la semaine thématique sur la mort dans le c@fé des sciences, nous proposons dans cette émission un petit bouquet de dossiers à plusieurs voix:

Les dossiers

Le son de la semaine

Le “click of death” (petit bruit de la mort et français) est un terme qui date des années 1990 pour désigner le son d’un disque dur irrécupérablement mort…
C’est très dur à écouter… Courage!
» Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Click_of_death
» https://www.podcastscience.fm/son/2012/10/30/son-de-la-semaine-podcast-science-107-the-click-of-death-le-petit-bruit-de-la-mort/

Le quizz

  • Il ne faut jamais réveiller un somnambule. info ou intox?

Enregistrez votre réponse sous forme de commentaire écrit ou audio dans ce post.  Soyez pas timides, on se charge de l’explication scientifique, dites-nous juste ce que vous en pensez 🙂

 La quote

Many men die at twenty-five and aren’t buried until they are seventy-five” (Benjamin Franklin  scientifique, artiste, politicien, l’un des pères fondateurs des Etats-Unis d’Amérique)

Les illustrations de Nico

Les plugs et annonces

  • http://thema.cafe-sciences.org/
    La première semaine thématique du C@fé des sciences a été lancée le 29 octobre 2012, sur le thème de la mort pour fêter Halloween. Nous y participons, comme vous avez pu le constater, mais nous ne sommes pas les seuls! Cette semaine thématique réunit les meilleurs blogueurs scientifiques, ils ont tous joué le jeu, vous y trouverez des billets absolument passionnants! En vrac, des tas d’angles qu’on ne s’attendrait pas forcément à trouver sur des blogs de science… Par exemple, les expériences de mort imminente, l’immortalité, les zombies, combien est-on prêt à payer pour éviter la mort, la mort des données numériques, l’homicide, la résurrection des espèces éteintes… Et, plus classique… La décomposition, les rites funéraires, le suicide des cellules… Bref, vous n’imaginez probablement même pas tout ce qu’il y a de passionnant à découvrir sur le sujet! L’opération a débuté lundi, il y aura de nouveaux billets jusqu’à ce dimanche. Et bien sûr, le site restera en ligne. Une seule adresse, donc: http://thema.cafe-sciences.org/
  • Un nouveau podcast à signaler: Parhistopod, par notre ami Guillaume Lebrun (https://twitter.com/glb92) (qui avait assuré l’épisode 42 de PS sur les extrêmophiles  et qu’on a pu entendre la semaine dernière répondre au quiz, en live et en public dans notre épisode sur les sciences de l’apéro):
    Parhistopod part d’un lieu de la capitale française et en raconte toute l’histoire, c’est absolument passionnant! Dans son premier épisode, Guillaume parle du marronnier du 20 mars et nous emmène dans le Paris de la Révolution pour en raconter les origines. Le travail de documentation et de vérification derrière cet épisode qui m’impressionne, pourtant, je peux vous dire que sur Podcast Science, on bosse aussi pour préparer nos dossiers. Mais si vérifier ses sources quand on parle d’un fait contemporain est déjà difficile, les vérifier quand on parle d’archives historiques qui ne sont pas accessibles au grand public, c’est encore autre chose… Et bon, il n’y a pas que le travail. Le résultat se laisse écouter avec plaisir. Ça dure juste ce qu’il faut, 10 minutes. C’est top! Bravo Guillaume, longue vie à Parhistopod et chers auditeurs précipitez-vous:

     

  • Merci d’avoir voté pour nous! Nous sommes shortlistés pour les Golden Blog Awards dans la catégorie Science! Remise des prix le 14 novembre à Paris!

 

La chatroom

* Bienvenue XIlrian, parle maintenant.
* raphael (86.74.77.232) nous a rejoint #testPS
<Jorj_McKie> Yes
<raphael> oui 🙂
* STATUS: Absent
–
<Jorj_McKie> pareil
<Alan> désolé 🙁
<Dave460> d’ici ça allait
<Alan> ah, tant mieux, de temps en temps un truc qui marche 😉
* Neptilo (77.199.134.253) nous a rejoint #testPS
* Alexandru (77.198.14.201) nous a rejoint #testPS
<Alexandru> slt tt le monde
* raphael (86.74.77.232) Quitter
<Dave460> Et personne n’a essayé de reproduire l’expérience ?
<Jorj_McKie> Si dans les emissions de téléréalité. Mais ça n’a rien donné.
<Dave460> De toute façon si elle à été reproduite et que les résultats sont négatifs ils ne seront même pas publié
<Dave460> à moins qu’elle est été reproduite par un septique
<Alan> moi, j’aime bien l’hypothèse de Nico, en comme dans mon petit dossier… Peut-être que les variations des résultats indiquent que certains patients vont en enfer 😉
<Alan> (en comme = en commentaire, sorry)
<Dave460> Ouille, on sent ici les mauvaises influences d’une enfance catholique
<Alan> héhé, je lui ai jamais posé la question de l’environnement religieux de son enfance, affaire à suivre 😉
<Dave460> je rigole, de toute façon on est tous un peu atteint même sans le vouloir
<Alan> tellement, on baigne dedans qu’on le veuille ou non, effectivement…
<Dave460> Sûrement une façon de garder un individu utile à la bande en tant que main d’oeuvre mais pas en tant que reproductive puisque ces enfants sont déjà en âge de reproduction
<Dave460> 2500 ans environ
<Alexandru> 10000
<Dave460> et tout ça sans Loréal c’est incroyable
<Dave460> j’imagine bien une pub télé pour crème de Croque-mort
<Dave460> je préfère être réveillé que de sauter du 3ème
<Jorj_McKie> Salut
<Dave460> c’est tellement bien quand il y a un peu d’interactivité
<Alexandru> a bientôt
* tolaria (87.65.1.160) Quitter
<Dave460> Bonne semaine
<staulott> salut
* staulott (46.193.131.219) Quitter
<Alan> A bientôt, merci encore d’avoir été là 🙂
<Alan> Bonne semaine!
* STATUS: Online
–
<XIlrian> @+
* Alexandru (77.198.14.201) Quitter
* Dave460 (80.83.32.169) Quitter
* Jorj_McKie (90.2.216.39) Quitter
* STATUS: Absent
–
* Alan (85.218.109.18) Quitter
* LaurentDo (88.183.198.129) nous a rejoint #testPS
* peremptoire (92.139.132.82) nous a rejoint #testPS
<LaurentDo> Punaise mais t’es partout toi… 😀
<peremptoire> Mince, je pensais que c’était pas fini
<peremptoire> Je suis podcastscience moi, tu crois quoi ! :3
<LaurentDo> Y’a live ou pas ? J’entends rien…
* peremptoire (92.139.132.82) Quitter
* LaurentDo (88.183.198.129) Quitter

 

 

Sénescence et sélection naturelle

Billet publié par David (Xilrian) dans l’épisode# 107, dans le cadre de la semaine thématique sur la mort du C@fé des Sciences

Petit article donc sur la mort au niveau biologique et plus exactement pour tenter d’expliquer pourquoi nous mourons.

Déjà, nous ne sommes pas immortels car nous sommes destructibles; ce qui est assez évident… Et il semble assez complexe de créer un être vivant indestructible (même si la nature en a créé de vraiment fort résistants comme les organismes thermophiles). Ce n’est donc point à cela que je vais m’intéresser mais plutôt au mécanisme du vieillissement. A ce qui dans leur programmation biologique rend les être vivant davantage vulnérable avec l’âge, la sénescence. Anhtuan avait abordé la question dans l’épisode 13 de podcast science et il me semble que Pierre Kerner en avait aussi aussi parlé dans son dossier sur l’évolution.

Je ne vais pas non plus détailler ces mécanismes, il faut juste savoir qu’ils sont nombreux. Il existe être autre le raccourcissement des télomères de nos cellules (qui limite le nombre de divisions qu’elles peuvent effectuer), les déchets intra et extra cellulaires, les cancers et bien d’autres choses (cf. Aubrey de Grey). Ce qu’il faut savoir c’est qu’il existe assez souvent des exceptions dans le monde du vivant, des êtres vivants qui ne sont pas soumis à l’un ou l’autre de ces mécanismes, comme les méduses Turritopsis Nutricula qui, dans certaines conditions, inversent leur processus de vieillissement cellulaire.

Cela montre que si le vieillissement existe, il aurait pu en être autrement…
Comment expliquer alors que la sélection naturelle ait favorisé un tel mécanisme ? Ne serait-il pas dans l’intérêt de nos gènes (ou du réplicateur que l’on considère du point de vue de la sélection naturelle, quel qu’il soit) de pouvoir se reproduire le plus longtemps possible et donc de vivre le plus longtemps possible ?

Cherchons une explication, la première généralement avancée est assez simple… Les modifications délétères concernant la période de vie post- reproduction ne peuvent être éliminées par la sélection naturelle, or les modifications néfastes sont bien plus probables que celles positives. Le vieillissement serait donc dû à une accumulation de mutations délétères après la période de reproduction par dérive génétique.

L’explication semble assez logique mais avant de continuer, qu’entend-on ici par période de reproduction? On en reparlera par la suite mais la ménopause est rare dans le monde du vivant; on ne parle donc pas ici d’une période entre la puberté et la ménopause. Mais nous admettrons que, même en postulant une immortalité biologique et donc sans prendre en compte le vieillissement, un être vivant a une espérance de vie. Les décès étant alors extrinsèques : ce sont des accidents ou le résultat de compétition entre êtres vivants (prédateurs).

Maintenant, comment tester cette affirmation? Eh bien en comparant l’âge maximal que peut atteindre un membre d’une espèce ayant beaucoup de prédateurs (et donc une espérance de vie hors vieillissement de toutes façons assez courte) à une autre espèce ayant moins de prédateurs (et donc susceptible d’avoir une espérance de vie hors-vieillissement plus longue).
Et cela marche : les oiseaux marins qui ont très peu de prédateurs se reproduisent tardivement et peuvent atteindre des âges très élevées. Tandis qu’à l’inverse, les oiseaux incapables de voler et qui ont donc de nombreux prédateurs, se reproduisent assez jeunes et ne peuvent atteindre des âges très important même élevés dans un environnement sans danger.

Enfin, en complétant cela par une approche génétique, il faut ajouter qu’un même gène peut intervenir à plusieurs moments du développement et avoir des fonctions complètement différentes à ces différents moments. Il est évident qu’un gène divisant par deux vos chances de survie à la naissance mais augmentant très fortement votre fitness après votre période de reproduction aura bien moins de chance d’être sélectionné qu’un gène augmentant votre survie à la naissance et vous tuant quelques années après la naissance de votre première descendance.
Néanmoins, avec cette explication, le vieillissement est lié à l’espérance de vie. C’est une explication qui peut ne pas être complètement satisfaisante. On pourrait entre autres, avec cette théorie, s’attendre à voir des cercles vicieux et vertueux et voir l’âge maximal augmenter ou diminuer de plus en plus avec l’espérance de vie jusqu’à atteindre des âges limites extrêmement élevés (ou bas).

Une explication complémentaire consiste à voir la mort et le vieillissement, comme un altruisme. Les être vivants sont en compétition pour des ressources, généralement de l’énergie et de l’espace. Un être vivant ne vieillissant pas limiterait très rapidement les ressources disponibles en saturant l’espace.

La mort et le vieillissement seraient donc un moyen de maximiser les chances de sa descendance. Cela n’est pas forcement si simple que cela à valider d’un point de vue sélection naturelle, mais on y arrive que ce soit avec la théorie du gène égoïste ou la sélection naturelle.

C’est le genre d’attitude que l’on retrouve avec la mante religieuse qui va manger son compagnon après s’être accouplée.

Par ailleurs, la mort peut être un moyen de réguler la sélection naturelle de même que le taux de mutation. En gros, limiter l’espérance de vie, c’est dans une certaine mesure, multiplier les cycles reproductifs et accélérer la sélection de l’espèce.

Un petit article qui détaille tout ça : http://rms.medhyg.ch/numero-210-page-1481.htm

Blog Audio 7: Choux romanesco, vache qui rit et intervalles curvilignes – Miction Impossible

Blog audio diffusé dans le cadre de notre live public à l’ESPGG “les sciences de l’apéro“

7e billet de blog scientifique en audio: Miction impossible

Auteur: El JJ

Blog: Choux romanesco, vache qui rit et intervalles curvilignes

Billet original: http://eljjdx.canalblog.com/archives/2011/11/20/22728545.html

Enregistrement: Nico

Diffusion originale: Podcast Science #106, 25 octobre 2012 (enregistrement live en public)

 

Blog Audio 6: La Science Infuse – Qu’importe le flacon, pourvu qu’on ait l’ivresse ?

Blog audio diffusé dans le cadre de notre live public à l’ESPGG “les sciences de l’apéro“

6e billet de blog scientifique en audio: Qu’importe le flacon, pourvu qu’on ait l’ivresse ?

Auteur: Guillaume Frasca

Blog: Science Etonnante

Billet original: http://goo.gl/e8ok5

Enregistrement: Nico

Diffusion originale: Podcast Science #106, 25 octobre 2012 (enregistrement live en public)

 

Son de la semaine Podcast Science 107 – The click of death – le petit bruit de la mort

Le “click of death” (petit bruit de la mort et français) est un terme qui date des années 1990 pour désigner le son d’un disque dur irrécupérablement mort…

C’est très dur à écouter… Courage!

» Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Click_of_death

21 grammes, le poids de l’âme?



Version vidéo par Draw Me Why

 


Le poids de l'âme... Source Wikipédia

Billet publié dans le cadre de la semaine thématique sur la mort du C@fé des Sciences

Vous avez sûrement entendu parler de l’histoire de ce médecin qui avait mis au point un protocole destiné à peser des personnes pile au moment de leur mort pour voir si l’âme avait un poids?

Peut-être au détour de la lecture d’un best-seller de Dan Brown, ou du film “21 grammes” ou encore en discutant avec quelqu’un qui vous affirme que l’âme existe, qu’elle a un poids, que cela est “scientifiquement prouvé”…

L’âme pèserait donc 21 grammes… Le poids de l’essence-même de votre individualité, le poids de ce qui rend chacun de nous unique…

Alors, info ou intox?  Les deux mon capitaine!

Un médecin a bel et bien mis au point un protocole pour se livrer à cette charmante expérience. Par contre, les conclusions méritent d’être examinées de plus près avant qu’on s’emballe. Voyons un peu l’expérience:

Le Dr. Duncan MacDougall, de Haverhill, Massachusetts, avait cette idée en tête: pour faire passer le concept d’âme du royaume de la croyance à celui du savoir, il fallait une preuve. Si on pouvait démontrer par une expérience que l’âme existe et qu’elle s’échappe du corps au moment de la mort, il n’y aurait plus à tergiverser… Mais mettre d’une manière ou d’une autre des personnes mourantes sur une balance pile au moment de leur mort, ce n’est pas chose évidente… Et bien sûr, à moins de forcer le destin, impossible de prévoir le moment pile de leur mort… En 1907, MacDougall a donc l’idée d’installer dans son bureau un lit d’hôpital transformé en balance, précise à deux dixièmes d’onces (un once valant 28.3495 grammes, 2/10, ça nous donne une précision de ±5.66 grammes). Et il y installe successivement 4 personnes souffrant de tuberculose, une de diabète, et une autre personne mourante sans cause spécifiée.

Il a mesuré tous leurs changements de poids, très méticuleusement, en essayant de prendre en compte tous les facteurs physiologiques possibles.

Extrait (traduit) de son article “The Soul: Hypothesis Concerning Soul Substance Together with Experimental Evidence of The Existence of Such Substance.”

Le confort du patient était assuré de toutes les manières possibles, quand bien même il était pratiquement moribond lorsqu’il fut placé sur le lit. Il perdait du poids lentement, au rythme d’une once par heure (38.3495 grammes, donc), en raison de l’évaporation d’humidité par la respiration et l’évaporation de sueur.

Cela a duré trois heures et quarante minutes durant lesquelles je n’ai pas quitté des yeux le balancier. Il expira soudain. Le balancier toucha subitement le bas sans remonter, dans un grand bruit. La perte était de ¾ d’once précisément (un peu plus de 21 grammes).

Cette perte de poids ne pouvait pas être due à une évaporation d’humidité pulmonaire ou de transpiration, puisqu’on avait établi que celles-ci se produisaient au rythme d’un soixantième d’once par minute. Tandis que cette perte-ci était soudaine et large; trois quarts d’once en quelques secondes seulement. Les intestins ne se sont pas vidés et même si cela avait été le cas, leur contenu se serait déversé sur le lit et auraient été pesés quand même (…)

Ne restait plus qu’à explorer un dernier canal pour expliquer cette subite perte de poids: l’expiration de l’air résiduel contenu dans les poumons. Je grimpai donc sur le lit et mon collègue remit la balance à zéro. Forcer l’inspiration et l’expiration n’eut aucun effet sur la balance. Dans ce cas, nous avons une perte de poids de ¾ d’once inexplicable. S’agit-il de la substance de l’âme? Comme l’expliquerions-nous autrement?

MacDougall répéta le même protocole sur 15 chiens – supposés ne pas être dotés d’âme – et ne constata aucune perte de poids. Il publia donc gaillardement des extraits choisis de son expérience en page 5 du New York Times du 11 mars 1907 (pdf).

CQFD? Pas tout à fait…

Entre autres problèmes que nous allons voir tout de suite, notre cher Dr MacDougall n’a pas été tout à fait honnête dans sa manière de choisir les extraits. En effet… 6 cas, c’est déjà un échantillon beaucoup trop petit pour tenter de dégager une quelconque généralité, mais quand, en plus on omet allègrement 5 des 6 résultats, ça ne veut plus rien dire du tout! Eh oui… MacDougall a un peu oublié d’indiquer qu’un seul des six cas testés lui a permis d’obtenir les résultats escomptés! Deux résultats furent exclus en raison de “difficultés techniques”. Un autre des patients perdit temporairement ¾ d’once avant de les reprendre, comme si son âme était subitement revenue 😉 Deux autres patients ont perdu du poids au moment de la mort et en ont reperdu après coup… Du coup, il n’a pas utilisé les 6 résultats, mais juste un. Ce n’est pas un vilain biais de sélection, ça?

Accessoirement, le peu de représentativité de l’échantillon et la dissimulation des résultats ne sont pas les seuls problèmes. Hormis les problèmes de précision des instruments de mesure, franchement moyens, il y a un problème plus fondamental: comme l’a très bien expliqué Marco dans son billet sur la définition de la mort, il n’est tout simplement pas possible de situer avec précision le moment de la mort. Parle-t-on de mort clinique, cérébrale, légale…?

Dernière petite réflexion amusante dénichée dans le livre de Dr Karl dont je me suis inspiré ici… En admettant que l’âme monte au ciel, cela signifie qu’elle est plus légère que l’air environnant et donc d’une densité nettement inférieure au corps dont elle s’échappe… Débarrassé de cet attribut plus léger que l’air, le corps devrait subitement devenir plus lourd, pas plus léger. Faites l’expérience avec des ballons gonflé à l’hélium pour vous en convaincre: votre poids sur la balance augmente légèrement lorsque vous les lâchez!

Bref… Ces mesures de l’âme ne font juste pas le poids face au exigences de rigueur de toute démarche scientifique qui se respecte. Je me demande si MacDougall a emmené ses “oublis” au paradis?

L'âme pèse 21 grammes, illustration de Gilda Von, 12 ans

Sources:

Les cheveux et les ongles poussent-ils après la mort?

Billet publié dans le cadre de la semaine thématique sur la mort du C@fé des Sciences

La barbe, les cheveux, les ongles continueraient de pousser après la mort. La barbe de Napoléon lui-même aurait continué de pousser après sa mort…

Le phénomène a été attesté par d’innombrables témoins qui n’avaient aucune raison de raconter n’importe quoi… Mais est-ce  vrai pour autant?

Eh bien, je ne vais pas tergiverser pendant des heures: non. C’est faux.

Pas que les témoins racontent n’importe quoi, hein… On observe effectivement ce phénomène… Mais c’est en quelque sorte une illusion d’optique. Ce ne sont pas les poils et les ongles qui “avancent”; c’est tout à fait impossible lorsqu’il n’y a plus de sang frais pour faire circuler l’oxygène. Les follicules pileux n’ont pas inventé le mouvement perpétuel. Par contre, c’est la peau environnante qui “recule” sous l’effet de la déshydratation, donnant l’impression que les poils et les ongles ont poussé.

Concernant les poils et notamment la barbe, c’est précisément pour éviter cet effet que les employés des pompes funèbres enduisent copieusement les visages des morts de crème hydratante.

Pas la peine de couper les cheveux en quatre… Si on tient absolument à se faire des cheveux blancs ou se les arracher, mieux vaut s’y atteler de son vivant 😉

Ongles d'éléphant, Wikipédia

Sources