L’idéal pour garder son capital santé est de courir à une intensité modérée pendant longtemps. C’est à dire à la limite de l’essoufflement tout en pouvant continuer à parler. Au fil des séances, le joggeur qui parcourt la même distance à la même allure sera de moins en moins épuisé et pourra donc petit à petit augmenter la durée de l’effort.

Car à moins de se préparer pour une compétition, l’important est de garder du plaisir et, pour cela, d’adapter sa course à ses propres capacités. Et c’est un fait, nous n’avons pas tous les mêmes prédispositions pour la course.

Lièvre ou tortue ? Il existe une prédisposition génétique

Nos gènes déterminent notre aptitude à courir vite sur une courte distance ou lentement et longtemps en fonction de la prévalence des fibres musculaires rapides (responsables de la puissance explosive et donc nécessaire pour le sprint) ou des fibres musculaires lentes (pour les efforts longs mais modérés).

Toutefois, quels que soient ses gènes, l’entraînement permet de transformer les fibres lentes en rapide et réciproquement. Une tortue peut ainsi devenir un lièvre, et inversement.

—K.J.

D’après S&V Questions-Réponses n°15

 

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Retracer les lieux où une personne s’est rendue au cours de sa vie pourrait bientôt être possible grâce à la génétique. Encore plus surprenant : il s’agit pas pour les enquêteurs de le lire dans le propre ADN de la personne, mais bien dans celui des virus qu’elle transporte !

Une équipe de chercheurs américains et anglais vient en effet de trouver, pour la première fois, deux souches différentes d’un même virus chez une même personne, de deux origines géographiques différentes : l’une présente en Amérique du Nord et en Europe, l’autre endémique de l’Asie.

Il s’agit du virus de l’herpès labial, HSV-1 (pour “Herpes simplex virus”), présent naturellement chez chacun d’entre nous car il est transmis par la mère au nourrisson. Habituellement inoffensif, ce virus vit dans nos tissus et ne se réveille de temps à autre que chez certains sujets sensibles, en provoquant le fameux “bouton de fièvre”. 

Une souche de virus de l’herpès contractée lors d’un service militaire en Asie

Aussi anodin qu’il puisse sembler, le virus de l’herpès retrouvé chez le volontaire étudié recelait un témoignage fiable de son passé. Résidant aux Etats-Unis, cet homme âgé effectua son service militaire en participant à la Guerre de Corée dans les années Cinquante et en a conservé un souvenir… viral ! La souche de HPV-1 asiatique est venue s’ajouter à la souche américaine de son enfance.

 

La découverte, qui sera publiée dans l’édition du mois de mai de la revue Virology, a été possible grâce au séquençage génétique “profond” des gènes du virus de l’herpès. Soit une technique qui permet de séquencer un grand nombre de fois les séquences génétiques, et ainsi déceler des gènes qui ne sont présents qu’en petite quantité. Et de révéler de la sorte la présence de très petites quantités de microbes.

Naissance de la virologie médico-légale

Quelles perspectives une telle découverte ouvre-t-elle ? L’équipe dirigée par Moriah Szpara (université d’Etat de Pennsylvanie) estime qu’en affinant davantage les techniques d’analyse génétique, il sera possible de déceler des quantités de plus en plus infimes de gènes, et donc de virus que l’on transporte.

Une nouvelle discipline pourrait ainsi voir le jour : la virologie médico-légale. De la même manière que des traces d’ADN humain retrouvées sur une scène de crime permettent de remonter à l’identité des victimes et des coupables, des traces d’ADN viral chez une personne pourront un jour permettre d’en savoir plus sur sa vie passée. Cet ADN viral deviendrait aussi un outil supplémentaire pour identifier un individu suspect.

Enfin, la découverte ouvre des opportunités sur le plan médical : étudier le génome viral embarqué chez les cellules d’une personne fournirait une clé de lecture en plus pour étudier l’évolution des maladies infectieuses provoquées par les virus.

C’est le cas de l’herpès, mais aussi de nombreuses autres pathologies bien plus graves, comme le VIH ou les fièvres tropicales…

—Fiorenza Gracci

 

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• L’ADN aide à résoudre de plus en plus d’affaires criminelles — S&V n°1168 (2015) – acheter ce numéro. De plus en plus, les anciennes affaires criminelles non résolues trouvent à présent un coupable grâce aux nouvelles techniques d’analyse génétique, même des lustres après les faits !

• Pourquoi la génétique entre dans une nouvelle ère — S&V n°1135 (2012). Grâce à l’accélération des outils de séquençage de l’ADN, la science avance au galop dans des disciplines aussi diverses que la médecine légale, la paléontologie ou la généalogie.

• Virus : la fin de l’homme ? – S&V n°934 (1995). Le « péril viral » est annoncé pour le troisième millénaire. Aux nombreux virus déjà connus s’ajoute en effet la menace d’une multitude d’autres…

 

 

 

En parler… ou pas ?

Faut-il en parler maintenant ? Ou attendre l’annonce définitive ? A la rédaction, il y a eu débat – les physiciens doivent prolonger leur expérience encore quelques mois avant de pouvoir trancher officiellement. Mais, au vu des arguments, nous avons été rapidement convaincus – comme la plupart des spécialistes – que la découverte est là. Une découverte autrement plus bouleversante que celle du boson de Higgs il y a quelques années, ou celle des ondes gravitationnelles il y a quelques mois. Et nous n’avons pas voulu résister à l’excitation de partager avec vous ce moment de science exceptionnel. Vous allez voir : c’est renversant !

Hervé Poirier, rédacteur en chef

h.poirier@mondadori.fr

 

Du jamais vu !

Depuis plus de dix ans que je suis l’actualité de la petite communauté des spécialistes de la physique des particules, jamais je n’avais perçu une telle excitation. Alors que les expérimentateurs sont manifestement à deux doigts d’une découverte fracassante, les théoriciens se perdent en conjectures face à l’étrange signal révélé mi-décembre au LHC, l’accélérateur géant de particules du Cern. Tous semblent persuadés que notre compréhension de l’infiniment petit est sur le point de basculer. L’assurance de vivre d’ici à la fin de l’année un événement historique !

Mathieu Grousson, rédacteur

m.grousson@mondadori.fr

 

Le défi de la représentation

Dessiner une force dont on ignore l’action, une quatrième dimension de l’espace échappant à notre ­perception, ou un miroir qui inverse le caractère des particules élémentaires… Tel a été le défi posé par l’irruption de la parti­cule X. Si le monde nous paraît inchangé, la représentation qu’en ont les physiciens est ébranlée, en particulier leur bestiaire des particules. Piste que nous avons suivie avec Didier Florentz, l’illustrateur de ce dossier, pour donner à voir l’ampleur du bouleversement.

Boris Bellanger, responsable des infographies

b.bellanger@mondadori.fr

La scène se déroule à 180 années-lumière de chez nous, dans la constellation de l’Hydre. Là-bas, brille une étoile, TW Hydrae. Cette étoile de type solaire est, à l’échelle astronomique, extrêmement jeune : elle est née voici moins de dix millions d’années, et, autour d’elle, tourne un immense disque de gaz et de poussières, découvert par les astronomes il y a une vingtaine d’années, et observé depuis par tous les grands télescopes du monde. Dans ce disque, supposent les astronomes, des planètes doivent se former. En effet, il est composé en partie de grains de matière de taille centimétrique, preuve que le processus d’accrétion, un effet boule de neige, en quelque sorte, est en œuvre, et commence à former des objets de plus en plus grands, qui finiront par donner naissance à des astéroïdes, des comètes, puis des planètes. Autre preuve indirecte de la présence de planètes en formation, voire de planètes déjà formées mais pas encore découvertes : des sillons sombres dans ce disque lumineux, sillons interprétés comme des zones où la matière du disque a déjà été balayée et en partie absorbée par des planètes.
Le disque de TW Hydrae vient d’être observé par le plus puissant télescope actuel, Alma. Ce réseau de 66 antennes installé dans la cordillère des Andes chiliennes offre aux astronomes des images plus précises que celles de Hubble dans l’espace ou des télescopes optiques géants sur Terre, tels les Subaru, Keck, Gemini et autres Very Large Telescope, mais dans des longueurs d’onde où les disques de poussières qui entourent les jeunes étoiles sont particulièrement brillants : le domaine submillimétrique.

Pour observer en détail le disque de TW Hydrae, les astronomes ont utilisé 36 des 66 antennes d’Alma, lesquelles étaient parfois éloignées de 14 kilomètres : c’est la configuration qui offre la résolution maximale de l’instrument…
Et les chercheurs n’ont pas été déçus. L’image de TW Hydrae obtenue à 870 micromètres de longueur d’onde (l’œil humain est sensible à environ 0,5 micromètre) est d’une netteté totalement inédite ! Les astronomes disent que sa résolution (sa finesse de détails) atteint 0,02 seconde d’arc, ce qui est environ deux fois plus précis que Hubble dans l’espace, et ce qui correspond aux meilleures images obtenues avec une optique adaptative par le Very Large Telescope. Mais ce qui rend l’image de Alma unique, bien sûr, c’est la longueur d’onde à laquelle elle a été prise. Dans le domaine submillimétrique, les étoiles ne rayonnent pratiquement pas, ce qui permet aux astronomes d’observer en détail leur environnement : ici le disque où naissent des planètes…

Et l’équipe internationale de Sean Andrews a fait une belle découverte : tout près de l’étoile TW Hydrae, le disque montre une division sombre, il y a là probablement une planète, ou une planète en formation. Cette division se trouve à 150 millions de kilomètres environ de l’étoile : c’est la distance de la Terre au Soleil… Deux autres divisions sombres dans le disque, à trois et six milliards de kilomètres, indiquent la possible existence de planètes naissantes à des distances correspondant dans notre propre système solaire aux distances de Uranus et Pluton.
Une autre Terre est-elle en train de naître autour de la jeune étoile TW Hydrae ? Pour s’en assurer, les chercheurs devront attendre un peu : Alma est ici aux limites de ses possibilités instrumentales, son extension maximale de 14 kilomètres étant atteinte. Pour en savoir plus, nous devrons attendre la mise en service du télescope infrarouge spatial JWST en 2018, ou du télescope géant européen E ELT en 2024…
Serge Brunier

La pousse des ongles semble changer de rythme selon les saisons. Comment l’expliquer ? “De simples constats mais aucune explication établie.” Pour le professeur Robert Baran, dermatologue au Centre de diagnostic et traitement des maladies des ongles, à Cannes, il est difficile d’expliquer cette différence de croissance selon les saisons, car elle n’a pour le moment jamais été mesurée.

Le seul chiffre disponible dans le corpus scientifique évoque une croissance d’environ 1,5 mm par mois pour les ongles des pieds, contre 3 mm pour ceux des mains, sans précision de saisonnalité. L’explication la plus sérieuse concernerait l’exposition au soleil.

Plus on s’expose à la lumière, plus les ongles pousseraient vite

Ainsi en va-t-il pour les cheveux : la circulation sanguine s’accélère avec la hausse des températures, et les racines, plus nourries, produisent plus de kératine. Des jours plus longs et un rayonnement plus intense pourraient donc aussi être à l’origine de l’accélération de la pousse des ongles.

—F.C.

D’après S&V Questions-Réponses n°15

 

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Pourra-t-on un jour se passer des feux tricolores ? Oui, selon des spécialistes en urbanisme, informatique et trafic routier. Cette vénérable invention aussi vieille que l’automobile pourrait vivre ses dernières années, balayée par l’avènement prochain des voitures autonomes (sans chauffeur), prévues pour la décennie 2020.

En effet, dans un article publié dans la revue scientifique PLOS ONE, une équipe de chercheurs du M.I.T (Massachusetts Institute of Technology),  de l’Institut fédéral de technologie de Zurich (ETHZ, Suisse) et du Conseil national de la recherche (CNR, Italie) propose une nouvelle manière de réguler le trafic, bien plus efficace du point de vue de l’économie de temps, d’énergie et de rejet des polluants.

Feux tricolores caducs

Les feux de croisement existent depuis environ un siècle et demi, et le premier installé en France date de 1923, au croisement des boulevards de Sébastopol et de Saint-Denis à Paris. Depuis lors ils sont devenus si consubstantiels à la vie urbaine qu’il fallait un effort intellectuel pour, déjà, prendre acte de leur existence en tant qu’objet artificiel pouvant être remis en question.

C’est bien ce qu’à fait cette équipe pluridisciplinaire de chercheurs, réalisant qu’avec de futures voitures autonomes pilotées par des intelligences artificielles en réseau, leur utilité devenait caduque.

Une “colonie” d’agents informatiques collaboratifs

Les chercheurs ont en effet conçu un algorithme de gestion réparti entre les voitures (communicantes) et des centres de gestion automatique situés aux intersections : une “colonie” d’agents informatiques collaboratifs qui régule les croisements en temps réel et “au cas par cas”, à l’instar de la régulation du trafic aérien à l’approche des aéroports.

Vidéo des chercheurs comparant leur système de régulation dynamique du trafic au système classique des feux tricolores (en anglais).

Ils ont ainsi développé deux modèles. L’un basé sur le principe d’un calcul prenant en compte voiture par voiture sur l’idée du “premier arrivé, premier servi”, l’autre reposant sur un principe plus complexe de prise en compte des groupes de voitures se suivant sur la route avant le croisement. C’est ce dernier modèle qui s’est révélé le plus efficace.

Simulations

De fait, pour tester leur système (avec les deux modèles), les chercheurs l’ont intégré dans une simulation basée sur des données réelles du trafic, issues de bases de données GPS. Ce qui  leur a permis de disposer d’un scénario de circulation comportant 2 000 trajets passant par un croisement.

Puis ils ont comparé deux situations : le croisement avec feux de circulation versus le croisement avec leur régulation dynamique des voitures. Pour chaque situation, ils ont relevé plusieurs paramètres, dont le débit de voitures au croisement, le temps d’attente moyen par voiture, la consommation de carburant, les gaz rejetés, etc.

Et les piétons ?

Ces paramètres varient avec la densité du trafic, mais dans tous les cas le gain réalisé avec une régulation sans feux est significatif. Par exemple, le débit maximal de véhicules à l’intersection peut être multiplié par deux, le temps d’immobilisation est réduit à zéro (contre 10 à 90 secondes avec des feux), le taux de pollution est divisé par deux, etc.

Reste la question des piétons voulant traverser… Dans l’étude, cet aspect n’est pas traité. Mais en imaginant que les voitures autonomes seront équipées de détecteurs de piétons permettant de modifier leur vitesse au croisement, les chercheurs affirment que ces variations de vitesse pourront être intégrées facilement par l’algorithme. Peut-être… A moins de construire des passerelles pour piéton, ou de faire communiquer automatiquement les piétons avec l’algorithme, via leur smartphone, montre… ou des puces implantées.

–Román Ikonicoff

 

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Dossier spécial : la voiture autonome – S&V n°1169 – 2015 – acheter ce numéro. Science & Vie s’est penché sur l’état d’avancement du concept de voiture autonome, qui a commencé comme un défi de geek et est devenu ce grand projet d’avenir de l’industrie automobile. Qu’est-ce qui est déjà fait ? Que reste-t-il à faire ?

100 ans, vers de nouveaux projets – S&V n° 1147 – 2013 – acheter ce numéro. A l’occasion des 100 ans de Science & Vie, en avril 2013, la rédaction a interrogé tous les secteurs technologiques afin de tracer une esquisse possible de l’imprévisible : le monde de demain.