Pourquoi la Lune a-t-elle des taches ? Combien d’êtres vivants contient une seule cuillère à café de terre ? Pour vous fournir quelques sujets de conversation consensuels à Noël, tout en vous faisant miroiter la prochaine sortie de notre revue papier, voici quatre anecdotes scientifiques issues des quatre dossiers de notre magazine.
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Ne nous voilons pas la face : beaucoup d'entre nous n'échapperont pas, lors des réunions familiales de fin d'année, aux traditionnels poncifs anti-science. Vient toujours un moment où le tonton climatosceptique ou la belle-sœur antivax trouve opportun de lancer une remarque susceptible de dégénérer en débat houleux et de gâcher la digestiondigestion de la bûche de Noël.
Pour éviter de tomber dans un tel cercle vicieux, nous vous proposons quatre contre-feux à allumer en cas d'urgence. Quatre anecdotes scientifiques, extensions étonnantes du champ des connaissances et sources d'un émerveillement a priori consensuel. CeriseCerise sur le gâteau : ces anecdotes sont issues des quatre dossiers de notre nouveau magazine, qui sortira en janvier. Une manière pour nous de vous faire patienter jusque-là, et de vous souhaiter de bonnes fêtes !
1. Pourquoi la Lune a-t-elle des taches ?
Nous pouvons l'admirer presque tous les soirs et certains s'amusent à imaginer des personnages dans ses contrastescontrastes sombres. Plusieurs mythologies voient même dans ses taches le contour d'un lapin divin vivant sur la Lune. L'astromobile chinois Yutu 2, premier engin humain à rouler sur la face cachée de la Lune en 2019, porteporte pour cette raison un nom signifiant « lapin de jade ». On doit par ailleurs à l'astronomeastronome Michael Florent van Langren, auteur d'une des premières cartes lunaires en 1645, la dénomination de « mer » pour désigner ces larges cratères, car l'on pensait alors ces taches sombres reflétaient l'existence d'océans sur la Lune.
En réalité, ces zones plus sombres révèlent la présence de basaltebasalte. Elles sont le vestige d'anciennes coulées de lavelave gigantesques qui ont rempli les plus gros cratères lunaires, il y a 3,7 à 3,3 milliards d'années. Cette lave provenait de l'intérieur de la Lune, extrêmement chaud à cette époque. Le magmamagma, sous l'effet de la pression, tendait alors à remonter vers la surface mais il n'est parvenu à percer la croûtecroûte lunaire qu'aux endroits où elle était la plus fine : là où des cratères d'impact l'avaient amincie. C'est pourquoi ce basalte, ces taches, épousent aujourd'hui la forme arrondie de ces cratères. En un sens, il s'agissait bien de mers et d'océans... mais d'océans de lave !
2. Nos gènes ne représentent d’une infime partie de notre ADN
On a tendance à employer indifféremment les deux termes, pourtant nos gènesgènes ne représentent peut-être que... 2 % de notre ADN ! Pour être plus précis, les chercheurs estiment aujourd'hui à environ 20.000 le nombre de gènes codant des protéinesprotéines au sein du génomegénome humain. Ces gènes sont constitués de séquences de nucléotidesnucléotides le long de la structure en double hélice de l'ADNADN. Mais de vastes parts de ce long enchaînement de nucléotides (le génome humain compte en tout 3,2 milliards de bases nucléiquesbases nucléiques) ne codent pour aucune protéine : 90 à 98 % de l'ensemble selon les chercheurs.
Si l'on surnommait auparavant ces séquences « ADN poubelle », les scientifiques découvrent petit à petit le rôle fondamental que peuvent jouer ces régions du génome. Certaines, situées à côté des gènes et appelées promoteurs, servent à en réguler l'expression ou ont un rôle au sein de mécanismes épigénétiques. Autre exemple, des séquences répétées à l'identique et situées à l'extrémité des chromosomeschromosomes, appelées télomèrestélomères, servent à préserver l'intégritéintégrité des chromosomes. Les télomères raccourcissent à chaque division cellulaire, ce qui joue un rôle dans le vieillissement mais protège également des cancerscancers. D'autres et vastes pans d'ADN remplissent une fonction encore méconnue des chercheurs, y compris parmi les gènes eux-mêmes.
3. Combien d’êtres vivants contient une cuillère à café de terre ?
C'est un monde en soi. Un univers grouillant de formes de vie d'une richesse, d'une diversité et entrelacées de relations complexes à nul autre pareil. Dans une cuillère à café (5 grammes) de terre forestière sous nos latitudeslatitudes, on trouve jusqu'à 50 millions de bactériesbactéries appartenant à des milliers d'espècesespèces différentes, des milliers d'espèces de champignonschampignons mais encore des amibesamibes, nématodesnématodes, alguesalgues, acariensacariens, ciliés, virus...
Cette richesse n'a rien de fortuite : c'est au contraire elle qui donne à la terre sa fertilité, qui forme l'humushumus et permet aux plantes de se nourrir, certains micro-organismesmicro-organismes vivant en symbiose avec leurs racines en leur fournissant des minérauxminéraux indispensables à leur métabolismemétabolisme en échange de sucressucres offerts par les plantes. Si vous prélevez un peu plus d'une cuillère à café, vous trouverez aisément des animaux un peu plus gros, des insectesinsectes et des vers, véritables laboureurs du sol. Tout ce beau monde représente 50 à 75 % de la biomassebiomasse vivante sur Terre et 26 % des espèces répertoriées. Elles ont un rôle clé à jouer dans la captation du carbone face au réchauffement climatique et dans l'optimisation des pratiques agricoles... à condition de mieux les comprendre et les respecter.
4. La machine dépasse le cerveau humain… en consommant 50.000 fois plus d’énergie
En 2016, l’IA AlphaGo développée par DeepMind (racheté deux ans plus tôt par GoogleGoogle) bat au jeu de go le Coréen Lee Sedol, l'un des meilleurs joueurs du monde. L'événement fait sensation car le go était jusque-là considéré comme l'un des jeux les plus difficiles à simuler pour une IAIA, les combinaisons possibles étant énormément plus nombreuses qu'aux échecs, par exemple. Mais pour battre son adversaire humain, l'algorithme de DeepMind a déployé une énorme quantité d'énergie, estimée jusqu'à 1 mégawatt, contre... 20 wattswatts pour le cerveau humain. Soit 50.000 fois moins.
Depuis cet affrontement symbolique, les ingénieurs n'ont certes pas cessé d'améliorer les performances de leurs IA et d'en optimiser la consommation d'énergie. Mais celle-ci reste un enjeu majeur, notamment lors des phases d'apprentissage des algorithmes. En 2019, des chercheurs en IA (intelligence artificielle) de l'université du Massachusetts estimaient par exemple que l'entraînement d'un seul réseau de neurones artificielsréseau de neurones artificiels pouvait émettre autant de CO2 que cinq voituresvoitures sur l'ensemble de leur cycle de vie. Si vous faites un complexe la prochaine fois que vous jouez contre un ordinateurordinateur, rappelez-vous que votre cerveaucerveau et ses 86 milliards de neurones restent un prodige inégalé d'efficience et de facultés d'apprentissage.
