samedi 26 juillet 2008

La montée de sève

Lorsque l'on voit un épicéa de 90 mètres de haut, on est en droit de se demander "comment la sève peut-elle monter à des hauteurs pareilles?" surtout quand on sait qu'elle circule dans des conduits de 50 micromètres de diamètre ! On peut considérer plusieurs hypothèses : la pression hydrostatique (pression à l'intérieur d'une colonne d'eau), la capillarité (la même qui fait monter l'eau sur le bord d'un verre), l'osmose (mouvement d'eau entre des compartiments de concentrations différentes) tout en prenant en compte la viscosité (grossièrement, l'incidence sur la vitesse d'ascension en fonction des frottements et de la consistance de la sève brute).

Séquoïa géant en Californie

Dans le premier cas, celui de la pression hydrostatique d'une colonne de fluide, la hauteur que pourrait atteindre la sève grâce à cela équivaut à 10.2 mètres (avec la formule h = P/ρg, si vous désirez des détails sur les calculs, contactez moi). Dans le cas de la capillarité, faisant appel à la loi de Jurin (h = 2σ/ρgr), la sève atteint péniblement 0.57 mètre. Et enfin l'osmose (ou poussée racinaire en langage botanique), qui est la poussée due à l'entrée de l'eau dans les racines, permet à l'eau de monter sur 7.4 mètres.
Ce n'est pas vraiment brillant jusqu'ici, certes tous ces phénomènes apparaissent lors de la montée de la sève ! Cependant, on n'atteint certainement pas les 90 mètres, et c'est sans compter la viscosité qui n'arrange pas tout ça. Mais il y a un autre phénomène que l'on a pas étudié ici!! Mais il fallait simplement y penser :
Les plantes, comme nous, transpirent. Sur leurs feuilles, on trouve des petites ouvertures appelées stomates (constituées de deux cellules de garde, contrôlant l'ouverture ou la fermeture du stomate). C'est par ces ouvertures que les échanges gazeux de la plante s'effectuent (la respiration par exemple) et aussi la perte d'eau.

Stomate

Si les producteurs d'antitranspirants devaient viser une nouvelle clientelle, ce serait sans aucun doutes les plantes, ces dernières transpirent en 1 heure la totalité de leur poids en eau ! Et si on réfléchit deux minutes on comprend aisément l'impact de ce phénomène sur la montée de la sève dans les vaisseaux. Imaginez simplement un petit bassin d'eau (modélisant le sol), un cylindre qui y trempe (modélisant l'arbre) et une pompe en haut (modélisant la perte d'eau). Si l'on tire sur la pompe, l'eau va monter dans le cylindre, cette modélisation est équivalente à quand l'eau s'évapore sous l'effet de la chaleur ou de la régulation du métabolisme de la plante, cela créer une tension sur l'eau dans l'arbre (nb : la sève contient un pourcentage très élevé d'eau), comme si on l'aspirait vers l'extérieur. Cette tension permet d'après les calculs de faire monter la sève jusqu'à 100 mètres ! On a donc trouvé le véritable phénomène physique expliquant un tel exploit.

Expérience illustrant la montée de la sève par transpiration : à gauche, le sac empêche les échanges gazeux de la fleur, la sève ne monte donc pas jusqu'à elle, contrairement à la fleur d'à coté, où l'on voit clairement le colorant affluer aux pétales grâce à la transpiration.

Donc voilà, nouveau mystère résolu ! Ma source vient d'un exercice de thermodynamique que j'ai fait à la fac en 1ère année ;). La photographie de l'expérience provient du site Biomédia de ma Fac.

vendredi 25 juillet 2008

La croisière s'amuse

Myocastor

Lorsque j'étais en randonnée dans la chaine des puys la semaine dernière, j'ai découvert quelque chose d'assez amusant en lisant une brochure pour la visite d'une ferme. Cette dernière élève des Wallabys et des Myocastors, autrement appelés Ragondins. Ces animaux originaires d'Amérique du sud ont été introduits en Europe au XIXème siècle pour leur fourrure. Depuis ils se sont étalés un peu partout, mais ce n'est pas ça qui nous intéresse ici.

Myocastor albinos

En fait ces braves bêtes, et surtout les femelles de cette espèce sont un exemple de ce que peut provoquer l'évolution et la sélection naturelle : Les femelles, au lieu d'avoir les mamelles sur le ventre, les ont sur leur face dorso-latérale, soit sur le coté. Et pourquoi faire me direz vous? Ben simplement, cette espèce aime beaucoup l'eau et y passe beaucoup de temps, ainsi, même si la mère a de l'eau jusqu'au cou, les petits bébés peuvent téter leur mère !! C'est un avantage non négligeable et à ma connaissance unique pour une espèce telle que celle ci. La mutation et la migration des mamelles fut donc conservée et transmise au cours de l'évolution.

Une mère avec ses petits

Voilà pour la 'tite anecdote!!!

vendredi 11 juillet 2008

Maman Caïman

Après les exploits du papa crapaud, voici ceux de maman Caïman. Pour clore ma review de cette série de la BBC "Life in cold Blood", j'ai pris les séquences, qui étaient selon moi, les plus émouvantes, touchantes et marquantes. Si comme moi vous avez regardé "le monde des animaux" lorsque vous étiez petits, vous avez sûrement déjà entendu parler du formidable instinct maternel des crocodiliens. Le comportement des mères de ce groupe (contenant crocodiles, alligators, caïmans) est si extraordinaire que les premiers zoologistes à l'avoir relaté ne furent pas crus par la communauté scientifique.

Caïman

Que l'on veuille y croire ou non, les femelles ont un sens de la maternité que nombres peuvent leur envier. Lorsque le moment de la ponte arrive, les mères vont enterrer délicatement leurs œufs sous terre, afin de garder ces derniers au chaud et au sec. Le temps de développement des petits s'écoulant, la mère ne quittera jamais le périmètre du lieu de ponte, posant toujours un œil attentif vers son nid empêchant les prédateurs d'aller y mettre leur nez.

Bébé crocodile

Les petits, fin prêts, commencent à gémir de l'intérieur de leur coquille, appelant leur mère. Celle ci les entend même de loin et se presse auprès du nid. Avec une infinie délicatesse, celle ci creuse pour aider ses petits à sortir à la lumière. Mais le travail ne s'arrête pas là, elle prend les petits dans sa gueule pleine de dents acérées sans leur faire la moindre égratignure et les amène un à un à l'eau.

Crocodile

Le plus extraordinaire de la part de ces gros reptiles, c'est que lorsque des petits n'arrivent pas à percer la coquille de leur œuf, elle ne va pas les abandonner, non, elle va prendre l'oeuf dans sa gueule, et le craquer dans sa gueule en faisant attention de ne pas blesser le petit à l'intérieur.
Une fois que tous les petits sont à l'eau et en forme, son travail de protection continuera pendant plusieurs mois...

Encore une fois, je vous ai découpé l'extrait de la vidéo d'origine : regardez moi ça, c'est magnifique.


video

vendredi 4 juillet 2008

Papa Crapaud

Nous avons souvent tendance à considérer que les animaux à sang froid sont dénués de sentiments, de pensée, d'intelligence. Or dans la série de documentaires absolument fascinante d'Attenborough "Under the Skin" (BBC), tout est mis en œuvre pour vous démontrer le contraire. J'ai choisi l'exemple du crapaud buffle africain pour montrer à quel point certains de ces animaux ont l'instinct maternel (et paternel!) développé.

Dans le cas présent, les œufs de maman crapaud ont été pondus dans une "flaque nurserie" assurant aux jeunes une croissance en milieu constant avec un minimum de prédateurs. Cependant, une fois les têtards devenus grands, le manque d'espace se fait cruellement sentir et il devient indispensable de trouver une sortie : question de vie ou de mort.
C'est là que le papa crapaud entre en scène. Lui qui veillait ses petits depuis longtemps, décide de creuser un canal, reliant la nurserie au bras de rivière voisin, assurant ainsi aux petits une échappatoire à une mort certaine.


video

Que l'on ne me dise plus que les animaux ne pensent pas, ou qu'ils ne ressentent rien. Les Hommes, aussi égocentriques puissent-ils être, ne détiennent pas l'exclusivité du sentiment, de la communication, de la réflexion etc. Et si vous êtes encore septiques à ce sujet, la solution est simple : prenez le temps d'observer la vie qui se déroule autour de vous, regardez vos animaux de compagnie réagir, regardez les reportages animaliers chiants sur la barrière de corail. Lorsque l'on côtoie l'animal, on ne peut plus penser que nous sommes seuls au monde à ressentir ce que nous ressentons. Ce crapaud buffle en est la preuve, trouver l'idée du canal entre deux flaques, représente déjà un processus intellectuel d'une certaine complexité ! Et entre nous, c'est pas trop mignon de voir un gros moche crapaud être si attentionné vis à vis de ses rejetons?

mercredi 2 juillet 2008

Les mâles ridicules

Pour l'article précédant, j'ai fais quelques recherches pour trouver des photos appropriées, et je dois absolument vous parlez de ma découverte s'agissant du poisson lanterne. Sur la photo que j'ai mise, il s'agit d'une femelle, et je n'ai pas trouvé de photo de mâles et pour cause!! Comme le dit si bien l'auteur de l'ifremer P. Briand, je cite :

"les mâles restent de petites taille (mâles « nains ») et deviennent parasites des femelles sur lesquelles ils se fixent, dégénérant en un sac à spermatozoïdes."

Je dois avouer que ça m'a fait plutôt rire...Non seulement ils sont nains, et en plus ils deviennent des sacs à spermatozoïdes. Dans le règne animal, les mâles n'ont vraiment pas de quoi être macho des fois.

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Source : Ifremer

La lumière des abysses


Dans les abysses, on peut trouver toutes sortes de bizarreries. A de telles profondeurs, les animaux ne ressemblent plus à ce que nous connaissons. Les poissons sont de véritables terreurs, avec une bouche composant les 3/4 de leur corps et des dents à faire frémir les grands blancs. Parallèlement, certains d'entre eux, notamment les Poissons Lanternes, utilisent un moyen de chasse des plus lumineux : une petite lanterne au bout d'un appendice qu'ils agitent devant leurs bouches.

Poisson Lanterne

Tels des insectes virvoletant autour des bulbes lumineux, les proies de ces monstres sont irrésistiblement attirées par cette petite lanterne (pourquoi ? C'est une super question dont je cherche la réponse actuellement).

Mais petite question : d'où vient cette lumière? Ce phénomène est appelé bioluminescence, c'est en réalité de la lumière froide (n'émettant que très peu de chaleur), émise par une réaction chimique entre la luciférine et son enzyme : la luciférase. Les deux éléments forment un complexe qui s'oxyde, passe dans un état excité (c'est à dire que son niveau d'énergie est trop élevé comparé à la situation de base), et doit donc décharger cette énergie : et bien sûr, c'est sous forme de photon que cela se produit.

Schéma de la production de photon grâce à la luciférine

L'émission de lumière peut se faire de différentes façons : en intracellulaire, tous les composants sont sous la peau et la lumière émise traverse celle ci (ex : les lucioles); en extra cellulaire, les composants sont lâchés dans le milieu créant un nuage lumineux (ex calamar), ou encore (et c'est le plus intéressant) en symbiose avec des bactéries luminescentes. En effet, certaines espèces possèdent sous leur peau des photophores, véritables niches à bactéries, où ces dernières se développent tranquillement produisant la lumière désirée par l'hôte, qui de son côté module l'intensité lumineuse grâce à son système nerveux relié aux photophores.

Outre la chasse, la bioluminescence est utilisée pour de nombreuses choses et chez de nombreuses espèces (méduses, calamars, divers insectes etc). Les signaux lumineux peuvent être émis pour communiquer, attirer un compagnon pour la reproduction, se camoufler etc...Se camoufler? En émettant de la lumière??? Non non, je ne me moque pas de vous, c'est en réalité très efficace chez les animaux aquatiques. En effet, les prédateurs arrivent souvent du fond des océans, repérant leurs proies par dessous grâce à l'ombre formée. En illuminant son propre ventre d'une lumière clair, le poisson proie se rend "invisible" à l'oeil des prédateurs!

Ce que voit un prédateur d'en dessous : des ombres