Ma dose de science #6

Cette semaine : Sabotage scientifique, beauté mathématique, fromage antique et mouche mélomane

Identité d'EulerSabotage – Le monde de la recherche possède des parts sombres et révoltantes. En 2011, lorsque Magdalena Koziol, post-doctorante à l’université de Yale, constate que les poissons zèbres qu’elle utilise pour ses expériences meurent mystérieusement, elle décide de procéder avec méthode. Elle prépare un bac portant son nom et contenant des poissons zèbres, ainsi qu’un autre, identique, mais anonyme. Seuls les poissons du premier bac meurent. La chose est claire : quelqu’un sabote son travail. Des caméras installées dans le laboratoire pour l’occasion, attrapent le coupable en train de verser de l’éthanol dans le bocal. C’est un « collègue » post-doctorant de Magdalena, Polloneal Jymmiel Ocbina. Il quitte Yale après avoir avoué. Mais le calvaire de la jeune chercheuse n’est pas fini. Son chef, Antonio Giraldez, lui interdit d’ébruiter l’affaire en la menaçant de poursuites judiciaires, néglige de la citer comme co-auteur dans un article pour la revue Nature et refuse de lui fournir une lettre pour justifier son manque de résultats auprès de futurs employeurs. Aujourd’hui, Magdalena est de retour à Cambridge, où elle a effectué son doctorat, mais elle a beaucoup souffert de cette affaire. Elle poursuit donc Ocbina, mais aussi  Giraldez et l’université de Yale devant les tribunaux.

Ces cas de sabotage sont rares, mais ils sont aussi durs à prouver. Si on ne connait pas les motivations d’Ocbina, les précédents montrent que ces actes sont souvent provoqués par la pression interne au laboratoire pour obtenir des résultats. Publier ou périr, voilà le slogan pervers d’un royaume qui confond malheureusement parfois recherche et compétition. Faut-il alors s’étonner d’y trouver quelque chose de pourri ?

Une affaire dont s’est fait écho le magazine Science

Art mathématique – Beauté et équations font souvent bon ménage, beaucoup de mathématiciens vous le diront. Mais qu’en disent leurs cerveaux ? Des neuroscientifiques de l’University College de Londres ont placé 16 spécimens de fort en maths dans un appareil d’IRM fonctionnel, qui permet de visualiser en temps réel les aires cérébrales qui sont stimulées lors d’une tâche particulière. Les mathématiciens devaient regarder 60 équations et les noter sur une échelle esthétique allant de « moche » jusqu’à « superbe ». Résultat : mieux la formule est notée, plus une région précise du cortex orbito-frontal s’active. Or cette zone s’active également face à des œuvres d’art visuelles ou musicales. Pour comparer, un groupe de profane a subi le même test. Face aux équations, la réponse de leur cerveau était moins forte, signe pour les neuroscientifiques que la beauté des formules provient en partie de leur compréhension. Rien de bien fracassant donc. On peut d’ailleurs critiquer cette tendance des neurosciences à s’emparer de concepts aussi vague que la beauté pour en dire si peu de chose. Qu’est-ce que trouver une chose belle ? C’est une interaction entre des impressions sensorielles, des émotions, un processus de décision et l’éventuelle récompense qu’on attend de cette décision. Bref, tout un entrejeu qui rend difficile d’enfermer la beauté dans une unique région corticale. Néanmoins, cette étude confirme que la formule d’Euler a la cote : elle trône en tête des plus belles équations (admirez-la, c’est elle qui inaugure cet article). Quant à la plus moche de l’avis des spécialistes, c’est la série de Srinivasa Ramanujan. Je vous laisse juge :

Série de Srinivasa Ramanujan

Série de Srinivasa Ramanujan

Longue conservation – Que les amateurs de fromages se précipitent sur le dernier numéro du Journal of Archaeological Science. Les chercheurs viennent en effet de retrouver sur les corps de momies dans le désert du Taklmamakan en Chine des morceaux de fromage vieux de 3800 ans ! Si on possédait déjà des indices de fabrication depuis le 6e millénaire avant JC, il s’agit des plus anciens morceaux que les archéologues ont à se mettre sous la dent (ou sous le nez, ça devrait leur suffire). Une question reste en suspens : ces petits bouts de fromage étaient-ils des en-cas pour le défunt lors de son périple vers l’au-delà ou bien des offrandes en forme de nourritures célestes pour échapper au caprice des dieux ?

 Chant de mouche – La drosophile est mélomane. Les chercheurs connaissaient le chant que le mâle de cette espèce de mouche du vinaigre adresse à la femelle pour lui faire la cour. Le prétendant vrombit langoureusement près de sa partenaire, qui, ressentant ces vibrations jusqu’aux tréfonds de ses segments thoraciques, ne résiste pas à ce fougueux virtuose aux ailes agiles.  Mais des chercheurs de l’université de Princeton ont remarqué que le prétendant avait plus d’un morceau dans son répertoire. Le mâle prête en effet attention au comportement de la femelle pour ajuster sa mélodie. Une diversité jusque-là insoupçonnée. Poussant plus loin leurs investigations, les scientifiques ont montré que, si le mâle était muet ou la femelle malentendante, s’instaurait un dialogue de sourd qui retardait le passage à l’acte. Au risque que la rencontre ne tourne au vinaigre ?

 Ecoutez la sérénade, c’est…surprenant :

Publicités

Ma dose de science #3

Après un temps d’absence, les doses de science font leur retour sous une nouvelle peau. Voici ma revue de presse en forme de petit concentré éclectique et subjectif des informations de la semaine.

La sonde Rosetta, vue d'artiste

La sonde Rosetta, vue d’artiste

Espace  La sonde Rosetta s’est réveillée lundi 20 janvier à 800 millions de km de la Terre. A 11h heure française, le réveil intégré a activé le vaisseau. Celui-ci s’est progressivement réchauffé avant d’envoyer vers la Terre un signal, qui a mis un peu de temps à arriver, jouant avec les nerfs des scientifiques. La destination de Rosetta : la comète 67P Churyumov-Gerasimenko. En mai, les premières images du noyau de glace devraient nous parvenir, en août, Rosetta se laissera capturer par la gravitation de l’astre et enfin en septembre, le petit atterrisseur Philae se détachera pour venir se poser sur la comète. Bref, c’est un vrai feuilleton qui va rythmer l’année 2014. Restez éveillés jusqu’au prochain épisode.

Tiques momifiés  On apprenait la semaine dernière la découverte de la tombe d’un nouveau pharaon en Egypte (voir ici).  Mais le monde de l’égyptologie ne manquera pas de se délecter de cet article de la revue Parasites & Vectors qui fait le point sur le mystère des tiques retrouvés sur des momies de chiens datant de plus de 2000 ans. On peut dire qu’ils sont coriaces.

Acoustique  112 secondes. Voilà la durée du plus long écho de monde. Il vient d’être enregistré dans une galerie souterraine écossaise. Le précédent record datait de 1970 et était de 15 secondes, déjà en Écosse. A croire qu’il y a un véritable programme de recherche sur le sujet là-bas. L’histoire complète est à lire ici (en anglais).

Nouveau dauphin  Les scientifiques connaissaient deux espèces de dauphins des rivières en Amazonie. Ils viennent d’en identifier une troisième, Inia araguaiaensis. Cette découverte rappelle celle d’une nouvelle espèce de dauphin à bosse annoncée en Australie fin 2013. Comme les dauphins à bosse, les dauphins des rivières sont méconnus et menacés par la destruction de leur habitat.

Balance microscopique  Un milliardième de milliardième de gramme. Cela s’appelle un attogramme, et c’est la précision d’une balance développée par des chercheurs du MIT. Elle permet de peser des nanoparticules en solution, des cellules et pourquoi pas des virus.

Fukushima, an III  Un très beau reportage illustré et animé comme un carnet de voyage repart à la rencontre des japonais qui ont subi la catastrophe du 11 mars 2011. A lire sur le site du Monde.

Antimatière  Imaginez un électron. Sa charge électrique est négative. Imaginez la même particule avec une charge positive : c’est un anti-électron, aussi appelé positron. L’antimatière est l’alter-ego de la matière que nous connaissons, mais avec une charge électrique opposée. Quand les deux se rencontrent, elles s’annihilent dans un éclair d’énergie. Mais pourquoi est-ce la matière qui prédomine dans l’univers et pas l’antimatière ?  Les physiciens butent sur ce problème. Une équipe du CERN est désormais capable de produire des faisceaux d’antihydrogène, soit l’association d’un anti-électron et d’un anti-proton. Ils espèrent pouvoir bientôt faire des expériences afin de tenter de lever une partie du mystère. Et si vous vous demandez toujours à quoi ça sert, voilà la meilleure réponse que j’ai à vous donner :

Antimatière

La violence est-elle une fatalité ? Enquête sur les origines de l’humanité

Meurtres, guerres et génocides. Notre actualité et notre histoire sont remplies de nouvelles et de récits macabres qui montrent qu’Homo Sapiens a le chic pour exterminer ses semblables. « L’Homme, ce tueur en série » titrait récemment l’hebdomadaire Le Point. Mais cette violence est-elle originelle ? L’Homme naît-il loup pour l’Homme ou la guerre est-elle liée à la construction des sociétés modernes ? C’est l’éternel débat, souvent caricaturé, entre les tenants de Hobbes et les partisans de Rousseau. Pour tordre le cou aux idées reçues, Marylène Patou-Mathis, préhistorienne, est remontée aux origines de nos sociétés. Ce billet propose un petit résumé d’une enquête archéologique et anthropologique.

Les indices

Trappu, les cheveux hirsutes, prompt à dégainer sa massue pour s’emparer du feu de la tribu voisine : l’image d’Epinal de l’homme préhistorique a la peau dure. Comme il n’est plus là pour témoigner, il faut s’en remettre aux fossiles et à la taphonomie (c’est-à-dire l’étude des conditions d’enfouissement des fossiles).  Plus on remonte dans le temps, moins les traces sont nombreuses, mais les archéologues disposent à l’heure actuelle d’un échantillon assez conséquent pour se faire une idée.

Que constate-t-on ? Avant le Néolithique, vers 10000 avant le présent, pas de traces de guerres ou de conflits d’envergure. Enfin si : une seule. Sur le « site 117 » sur la rive droite du Nil, au Nord du Soudan actuel. Datés de 13 000 ans environ, 59 squelettes ont été exhumés. Ce sont des hommes, des femmes et des enfants de tous âges, dont la plupart sont décédés de mort violente à la suite de coups portés à la tête, au thorax ou l’abdomen transpercés de flèches. Peu de doute que ce carnage résulte de l’affrontement entre deux communautés. Après cette date, les traces de conflits collectifs deviennent plus abondantes.

S’il n’y a pas d’indices de guerre au Paléolithique, il y a bien des signes de violence. Dans la grotte de Fontéchevade en Charente, le crâne d’un Néandertalien vieux de 120 000 ans porte la marque d’un coup ayant provoqué la mort. Le crâne d’un Homo Sapiens archaïque retrouvé en Chine méridionale, daté entre 150 000 et 200 000 ans, présente la trace d’un choc qui n’a cependant pas entraîné la mort. Mais la plus ancienne trace semble remonter à quelque 800 000 ans et il s’agit vraisemblablement de cannibalisme sur le site de Gran Dolina en Espagne chez Homo Antecessor.

Outre les témoignages archéologiques, il y a les indices anthropologiques. Marylène Patou-Mathis s’est penchée sur les sociétés de chasseurs-cueilleurs qui perdurent encore de nos jours. Ce ne sont bien sûr pas des « fossiles vivants » qui n’auraient pas évolué depuis la préhistoire. Mais ces hommes sont sans doute plus proches de nos ancêtres que de nos sociétés modernes. S’il y a une grande diversité de modes de vie, force est de constater qu’il existe des sociétés dont l’idéal culturel réside dans la coexistence pacifique comme les Bochimans du désert du Kalahari au sud de l’Afrique et rendus célèbres par le film Les Dieux sont tombés sur la tête.

Dernier indice : les peintures rupestres ne montrent pas de guerres. Ce n’est plus le cas au néolithique où l’art du Levant espagnol représente, par exemple, des affrontements entre groupes d’archers.

Peinture rupestre de combat d'archers. Datée d'il y a environ 7000 ans. Morella la Vella, dans l'est de l'Espagne.

Peinture rupestre de combat d’archers datée d’il y a environ 7000 ans. Morella la Vella, dans l’est de l’Espagne.

Il semble donc que la transition paléolithique/néolithique il y a environ 10000 ans soit une période charnière dans l’apparition des conflits guerriers. Que s’est-il passé à cette époque ?

Reconstitution de la scène historique

Retraçons le tableau à grands traits : au Proche-Orient, il y a environ 10 000 ans, un réchauffement climatique entraîne un climat plus sec. Le gibier devient rare. Les Hommes doivent innover pour survivre : ils domestiquent les plantes, en particulier dans la région du croissant fertile, puis les animaux. Pour cela, ils se sédentarisent. Ce premier domino va en faire tomber beaucoup d’autres. La sédentarité permet le développement d’équipements lourds de production et de stockage. Le surplus apparaît et change les rapports sociaux : la propriété s’individualise, le partage devient moins fort, la hiérarchisation sociale se renforce. Le rapport au monde change aussi : les hommes sont moins dépendants de la nature, le passé, du fait des biens accumulés, prend de l’importance face au présent. La sédentarité provoque une explosion de la démographie locale. L’exploitation de terres de plus en plus vastes nécessite de disposer d’une main d’œuvre plus importante et de territoires plus grands. Les fouilles archéologiques montrent que la caste des esclaves apparaît vers 6500 ans, en même temps que celle des guerriers. L’importance de cette dernière va de pair avec la domination masculine : les  civilisations méditerranéennes dites des « hypogées », considérées comme matriarcales, furent détruites vers  3500 ans par des groupes dotés de systèmes patriarcaux. Les dieux masculins, souvent pourvus d’attributs guerriers, remplacent les cultes de la Déesse-Mère.  Bref la guerre apparaît comme un produit de la société.

La fausse piste génétique 

« Mais voyons, l’homme est violent naturellement ! » Voici l’argument massue utilisé pour justifier parfois l’état de notre société actuelle. Pourtant, rien ne vient l’étayer. Il n’existe pas de « gène de la violence » et l’homme ne descend pas d’un « singe tueur » qui se serait répandu hors d’Afrique en éliminant les autres bipèdes. L’enquête rejette une idée souvent entendue: lors de son arrivée en Europe vers 43 000 ans, Homo Sapiens n’a pas exterminé Neandertal.  Aucune preuve ne va dans ce sens. Aucune trace de conflit. D’ailleurs la population néanderthalienne avait déjà commencé à décliner avant l’arrivée de l’homme moderne.

Et les hormones ? Certes, notre cerveau est programmé pour réagir face à un danger en sécrétant notamment  du cortisol et de l’adrénaline. Mais cette pulsion est de l’agressivité, qui n’est pas autre chose que l’instinct de survie. Ce n’est pas la même chose que de se défendre contre un péril que d’aller frapper son voisin de sa propre initiative !

Les partisans du « darwinisme social » soutiennent que la lutte pour la vie est l’état naturel  des relations entre individus. De son vivant, Darwin critique déjà cette idéologie associée à son nom. Pour certains même, comme Kropotkine, l’entraide fondée sur l’empathie est un facteur évolutif aussi important que la compétition. L’altruisme est d’ailleurs un comportement ancestral. Marylène Patou-Mathis cite par exemple le cas d’un Homo Heidelbergensis vivant il y a 500 000 ans et dont la colonne vertébrale montre qu’il souffrait d’une infirmité qui devait le faire souffrir lors de ses déplacements. Pourtant, il a survécu jusqu’à 45 ans environ, ce qui aurait été impossible sans l’aide des siens. De plus, à une époque où la démographie était faible, où les hommes n’avaient pas prise sur leur environnement, la survie sans altruisme aurait sans doute été impossible.

Mais alors quelle raison a-t-on de tuer son prochain ?

Les mobiles du crime

Dans le film RRRrrr! D’Alain Chabat (oui, toutes les références sont bonnes à prendre !), la tribu des cheveux propres est témoin du premier crime de l’humanité.

Leur première réaction, après l’incrédulité, est : pourquoi ?

Comme nous l’avons vu plus haut dans notre reconstitution, la guerre apparaît au Néolithique comme un produit de la société : la lutte pour de nouveaux territoires face à l’explosion démographique ou des conflits internes suite au renforcement des hiérarchies sociales. Mais Marylène Patou-Mathis met également en valeur le rôle du sacré : l’homme est un être symbolique autant que social. La violence, qui existe avant la guerre, est parfois un antidote des peurs. Des rites comme le cannibalisme ou le sacrifice humain servent d’exorcisme face au chaos du monde extérieur.

Une autre raison est à chercher du côté de la constitution de boucs émissaires. L’Autre est alors dévalorisé, perçu comme inférieur, dangereux, donc sa vie n’a plus de valeur. Ce mécanisme, engendré par la propagande, est à l’œuvre dans les génocides ou dans les actes de barbarie tels que la torture exercée par les militaires américains dans la prison irakienne d’Abou Ghraib.

Verdict ?

Bien sûr, il est difficile de faire le tour de la question en un post. L’Homme n’est pas un loup pour l’homme. Mais ce n’est pas non plus un être originellement pur corrompu par la société. L’archéologie montre en effet que la violence est présente avant la guerre, avant l’apparition d’inégalités dans les sociétés humaines. Cependant, ces actes de violence sont rares dans les sociétés de chasseurs-cueilleurs paléolithiques et l’homme a développé très tôt des comportements altruistes. Dans tous les cas, la violence est le fruit d’une construction : elle ne sort pas de nulle part. Il n’y a donc pas de fatalité : ce que l’homme a construit, il peut le déconstruire, car « la singularité de l’Homme, c’est qu’il sait qui il a été et envisage qui il sera » dixit Marylène Patou-Mathis.  La prochaine fois qu’on vous parlera de la brutalité qui remonte à l’homme de Cro-magnon, vous saurez quoi répondre !

Pour aller plus loin :

Préhistoire de la violence et de la guerre, Marylène Patou-Mahtis, Odile Jacob, 2013.

.Débat sur France Culture entre Marylène Patou-Mahtis et Patrick Clervoy.