Science et nature
Ces Animaux Maîtrisent la Physique comme des Pros !
Isaac Newton n’aurait jamais découvert les lois du mouvement s’il s’était contenté d’étudier les chats. Imaginez en tenir un, ventre en l’air, et le laisser tomber d’une fenêtre au deuxième étage. Selon les règles de Newton, il devrait atterrir sur le dos. Pourtant, ces acrobates évitent les blessures en se retournant pour atterrir sur leurs pattes. Ce phénomène a intrigué les scientifiques pendant plus d’un siècle. Les chats, tout comme d’autres animaux, exploitent les lois de la physique pour naviguer dans leur environnement, prouvant que biologie et physique sont indissociables.
Isaac Newton n’aurait jamais formulé les lois du mouvement s’il s’était contenté d’étudier les chats.
Imaginez que vous teniez un chat sur le dos et que vous le laissiez tomber d’une fenêtre au deuxième étage. Si un chat était simplement un système mécanique obéissant aux règles de Newton concernant la matière en mouvement, il devrait atterrir sur son dos. (Bien sûr, il y a des détails techniques à considérer, comme le fait que cela devrait se faire dans un vide, mais passons.) En réalité, la plupart des chats évitent les blessures en se retournant pendant leur chute pour atterrir sur leurs pattes.
Cette capacité n’étonne pas vraiment les gens — tout le monde a vu des vidéos montrant les prouesses acrobatiques des chats. Cependant, depuis plus d’un siècle, les scientifiques s’interrogent sur la physique qui sous-tend cette aptitude. Comme le souligne le lauréat du prix Nobel Frank Wilczek dans un article récent, le théorème mathématique qui analyse le chat tombant comme un système mécanique échoue pour les chats vivants.
La physique au service de la biologie
« Ce théorème n’est pas pertinent pour les chats biologiques réels », écrit Wilczek, physicien théorique au MIT. Les chats ne sont pas des systèmes mécaniques fermés et peuvent « consommer de l’énergie stockée… ce qui permet un mouvement mécanique. »
Cela dit, les lois de la physique s’appliquent aux chats, tout comme à tous les autres animaux, des insectes aux éléphants. La biologie ne se soustrait pas à la physique ; elle l’intègre. Des forces de friction à l’échelle microscopique aux dynamiques fluides dans l’eau et l’air, les animaux exploitent les lois physiques pour se déplacer, nager ou voler. Chaque aspect du comportement animal, de la respiration à la construction de refuges, dépend d’une manière ou d’une autre des contraintes et des opportunités offertes par la physique.
« Les organismes vivants sont… des systèmes dont les actions sont contraintes par la physique à travers plusieurs échelles de longueur et de temps », écrivent Jennifer Rieser et ses co-auteurs dans le dernier numéro de l’Annual Review of Condensed Matter Physics.
Bien que le domaine de la physique du comportement animal soit encore à ses débuts, des progrès significatifs ont été réalisés pour expliquer des comportements individuels et comment ceux-ci sont influencés par les interactions avec d’autres individus et l’environnement. En plus de découvrir comment les animaux exécutent leurs diverses compétences, ces recherches pourraient également mener à de nouvelles connaissances en physique en examinant des capacités animales que les scientifiques ne comprennent pas encore.
Les animaux en mouvement
La physique s’applique aux animaux en action sur une large gamme d’échelles spatiales. À l’échelle la plus petite, les forces d’attraction entre les atomes voisins facilitent la capacité des geckos et de certains insectes à grimper sur les murs ou même à marcher au plafond. À une échelle légèrement plus grande, les textures et les structures offrent une adhésion pour d’autres acrobaties biologiques. Par exemple, dans les plumes des oiseaux, de minuscules crochets et barbes agissent comme du Velcro, maintenant les plumes en place pour améliorer la portance en vol, rapportent Rieser et ses collègues.
Les textures biologiques aident également au mouvement en facilitant la friction entre les parties animales et les surfaces. Les écailles des serpents rois de Californie possèdent des textures qui permettent un glissement rapide vers l’avant, mais augmentent la friction pour ralentir les mouvements en arrière ou sur les côtés. Certaines espèces de serpents se déplaçant en ondulations semblent avoir évolué avec des textures différentes qui réduisent la friction dans la direction du mouvement, selon des recherches récentes.
Les structures à petite échelle sont également cruciales pour l’interaction des animaux avec l’eau. Pour de nombreux animaux, les microstructures rendent le corps « superhydrophobe » — capable de bloquer la pénétration de l’eau. « Dans les climats humides, le rejet des gouttes d’eau peut être essentiel pour des animaux comme les oiseaux volants et les insectes, où le poids et la stabilité sont d’une importance cruciale », notent Rieser et ses co-auteurs Chantal Nguyen, Orit Peleg et Calvin Riiska.
Les surfaces qui bloquent l’eau aident également les animaux à garder leur peau propre. « Ce mécanisme d’auto-nettoyage… peut être important pour protéger l’animal des dangers tels que les parasites cutanés et d’autres infections », expliquent les auteurs de l’Annual Review. Dans certains cas, éliminer des matériaux étrangers de la surface d’un animal peut être nécessaire pour préserver les propriétés de surface qui améliorent le camouflage.
En effet, la physique de l’interaction de la lumière avec la surface d’un animal est pertinente pour de nombreux autres comportements. Les couleurs vives et l’iridescence chez les oiseaux, les papillons et certains autres insectes dépendent de la manière dont les couches de différentes microstructures sont combinées. Ces couleurs contribuent à l’attraction et peuvent influencer la capacité à éviter les prédateurs.
À des échelles plus grandes, la physique sous-tend même les mouvements les plus simples des animaux, qui nécessitent une coordination complexe des signaux électriques et chimiques à l’intérieur du corps et entre le corps et le cerveau. Pour un mouvement réussi, la physique interne doit s’harmoniser avec les propriétés physiques de l’environnement. Se déplacer dans un fluide, par exemple, est régi non seulement par le corps mais aussi par les propriétés du liquide.
Dans l’eau, les animaux nageurs adoptent différentes stratégies de mouvement en fonction de divers facteurs, y compris la forme de leur corps. Les poissons à corps élancé, par exemple, se propulsent principalement par un mouvement latéral de leur corps et de leur queue. D’autres poissons de formes variées génèrent du mouvement en utilisant leurs nageoires.
Les méthodes physiques pour décrire ces stratégies ne peuvent pas facilement prendre en compte des facteurs tels que la turbulence et les tourbillons. Calculer le comportement attendu dans de telles situations peut dépasser la puissance de calcul disponible. Les scientifiques se sont donc tournés vers des expériences réelles. Une étude a fourni des indices sur une capacité particulière des truites ; l’eau s’écoulant autour d’un cylindre a induit un vortex qui a permis même à une truite morte de nager en amont.
L’assemblage animal
L’évolution a doté les animaux de compétences de mouvement adaptées à leur environnement sans nécessiter de manuel d’instructions. Cependant, modifier l’environnement à l’avantage d’un animal nécessite une compréhension plus sophistiquée de la physique. Des fourmis et guêpes aux blaireaux et castors, divers animaux ont appris à construire des nids, des abris et d’autres structures pour se protéger des menaces environnementales.
Les nids d’oiseaux, par exemple, doivent combiner des brindilles, des feuilles, de la terre et de l’herbe en une structure de stabilité et d’intégrité mécanique fiables. Les oiseaux semblent savoir que des brindilles flexibles offrent une meilleure stabilité que des tiges rigides ; des expériences en physique ont montré que la flexion des matériaux plus flexibles permet des forces de friction qui aident à maintenir le nid ensemble. Rieser et ses collègues soupçonnent que l’application des connaissances des oiseaux sur l’assemblage des composants du nid pourrait aider les scientifiques à concevoir de nouveaux métamatériaux pour diverses applications.
Les structures animales doivent également respecter la physique nécessaire pour contrôler la température, l’humidité et la ventilation dans une plage confortable. « Sans un échange d’air suffisant, par exemple, les animaux s’étoufferaient », écrivent Rieser et ses collègues.
Les chiens de prairie, par exemple, construisent des terriers étendus avec plusieurs ouvertures. Ces ouvertures doivent différer en élévation, montre l’analyse physique, pour assurer une ventilation adéquate (via des différences de pression qui induisent le flux d’air). Des études de terrain montrent que les ingénieurs chiens de prairie ont compris cela par eux-mêmes — tout comme les chats ont compris comment se tordre et changer de forme en tombant.
Il ne fait aucun doute que les animaux possèdent de nombreux autres tours que les physiciens ne peuvent pas encore expliquer complètement, ce qui rend le domaine de la physique du comportement animal si fertile.
« Des investigations supplémentaires sur les nombreux aspects des comportements animaux d’un point de vue physique », écrivent Rieser et ses collègues, « aideront à la découverte de nouvelles lois physiques pour des comportements que la nature a compris mais que nous n’avons pas encore découvertes ou pleinement comprises. »
Général
Une éruption mystérieuse qui a changé le climat et rendu le soleil bleu : découverte d’une île reculée du Pacifique
Une découverte fascinante a été faite par des chercheurs concernant une éruption volcanique survenue en 1831, qui a modifié le climat et rendu le soleil bleu. En étudiant les cendres dans les carottes de glace polaires, ils ont identifié le Zavaritskii, un volcan isolé des îles Kouriles, comme responsable de cet événement mystérieux. Cette éruption a entraîné un refroidissement climatique de 1 °C, provoquant des famines en Inde et au Japon. William Hutchison, volcanologue à l’Université de St Andrews, souligne que cette découverte révèle encore combien nous ignorons sur l’activité volcanique dans cette région reculée.
Découverte des Origines d’une Éruption Volcanique Historique
Des chercheurs ont récemment élucidé les origines d’une éruption volcanique survenue il y a 200 ans, qui a libéré une quantité massive de soufre dans l’atmosphère, entraînant un changement climatique notable et donnant au soleil une teinte bleue.
Un refroidissement Climatique en 1831
En 1831, la température moyenne dans l’hémisphère nord a chuté d’environ 1,8 degré Fahrenheit (soit environ 1 degré Celsius), coïncidant avec des rapports faisant état de conditions météorologiques sombres et de variations colourées du soleil. Bien que les scientifiques aient établi qu’une éruption volcanique majeure était à l’origine de ce phénomène étrange, le volcan responsable demeurait inconnu jusqu’à présent.
Pistes Découvertes dans les Cœurs Glaciaires
Afin d’identifier la source de cette éruption, les chercheurs ont analysé des cendres retrouvées dans des carottes glaciaires polaires. Leur étude a révélé que l’éruption provenait du volcan Zavaritskii situé sur l’île isolée de Simushir,qui fait partie des îles Kouriles contestées entre la Russie et le Japon. Pendant la guerre froide, l’Union soviétique avait utilisé un cratère volcanique inondé sur Simushir comme base secrète pour sous-marins nucléaires.
Les résultats publiés le 30 décembre 2024 dans la revue PNAS, soulignent combien il reste encore à découvrir concernant l’activité volcanique sur ces îles.
L’impact Météorologique Documenté
« Bien que 1831 soit une période relativement récente, nous n’avions aucune idée que ce volcan était à l’origine [de cette éruption dramatique] », a déclaré William Hutchison, auteur principal et volcanologue à l’Université St Andrews. « C’était complètement hors radar. »
L’éruption de 1831 fait partie d’une série d’éruptions volcaniques au XIXe siècle liées à la phase finale du Petit Âge Glaciaire, qui s’étendait approximativement entre 1800 et 1850. Ce phénomène n’était pas véritablement une période glaciaire — celle-ci ayant pris fin il y a environ dix mille ans — mais représentait néanmoins le moment le plus froid enregistré au cours des cinq derniers siècles.
Météo Dévastatrice en Europe
D’après Hutchison,il n’existe pas de témoignages écrits directs relatant cette éruption en raison du caractère éloigné et peu habité des îles Kouriles souvent enveloppées par un épais brouillard. Cependant, son impact est bien documenté : le compositeur allemand Felix Mendelssohn évoquait un été « désolé » en traversant les Alpes où les températures étaient « aussi froides qu’en hiver ». De nombreux récits rapportent également que le soleil prenait des teintes bleues ou violettes dues aux particules aérosols émises par le panache du volcan. Un phénomène similaire avait été observé après l’éruption du Krakatoa en 1883.
Dérives Mortelles Potentielles
L’éventuelle conséquence mortelle liée à cette éruption pourrait avoir été significative : une baisse globale des températures aurait précédé plusieurs famines majeures en Inde et au Japon durant les années 1830. Hutchison souligne : « Nous savons qu’avec de grandes éruptions volcaniques comme celle-ci, lorsque vous avez un refroidissement climatique cela entraîne aussi des modifications dans les précipitations ainsi que dans les rendements agricoles. » Cela peut engendrer une pénurie alimentaire pour la population.
Mise en Évidence Scientifique Cruciale
Afin d’identifier précisément la source de cet événement cataclysmique passé, Hutchison et son équipe ont examiné les résidus cendreux présents dans diverses carottes glaciaires datant du XIXe siècle prélevées au Groenland. La composition chimique correspondante aux cendres trouvées indiquait clairement leur origine commune avec celles provenant notamment du Japon voisin; cependant ils ont rapidement exclu ce pays comme site potentiel étant donné sa densité démographique élevée ainsi qu’un historique bien documenté concernant ses propres activités volcaniques.
Cela a conduit leurs recherches vers les îles Kouriles.
Sensation ‘Eureka’
L’équipe scientifique découvrit alors que la composition chimique présente aux dépôts cendreux issus du volcano Zavaritskii correspond parfaitement avec celle retrouvée dans ces carottes glaciaires; Hutchison qualifie cela comme étant un moment ‘Eureka’, semblable à celui où on trouve une empreinte digitale lors d’une enquête criminelle.
« C’était vraiment une journée fantastique, » se remémore-t-il avec enthousiasme; « l’une des meilleures journées passées au laboratoire. »
Alerte Manquante Sur Les Volcans Actuels
Tandis qu’ils avaient résolu ce mystère historique lié à l’éruption de 1831 , Hutchison note cependant qu’il n’existe toujours aucun système instrumentalisé surveillant activement toute activité potentielle autour des volcans situés aux îles Kouriles — situation valable pour bon nombre autres volcans autour globe.
« Si cette même éruption devait se produire aujourd’hui, » conclut-il prudemment ; « je ne pense pas que nous serions beaucoup mieux préparés comparativement à notre situation durant année 1831. » Cela illustre combien il sera difficile prédire quand ou où pourrait surgir prochainement un autre événement majeur susceptible modifier notre climat. »
Science et nature
La « reine des loups » de Yellowstone tuée par une meute rivale après 11 ans de vie et 10 portées de louveteaux
Le parc national de Yellowstone a perdu l’une de ses habitantes les plus emblématiques : Wolf 907F, surnommée la « Reine des Loups ». À 11 ans, cette louve au regard unique avait déjà donné naissance à un incroyable nombre de 10 portées. Sa longévité exceptionnelle et son rôle de matriarche en faisaient une figure légendaire. Malheureusement, après une confrontation avec un groupe rival le jour de Noël, sa vie s’est éteinte. Malgré les défis qu’elle a affrontés, Wolf 907F a su mener sa meute avec force et détermination jusqu’à la fin.
Le parc national de Yellowstone a perdu l’un de ses habitants les plus emblématiques et résilients : une louve d’un œil, âgée de 11 ans, qui avait réalisé un exploit en donnant naissance à 10 portées au cours de sa longue vie.
Connue sous le nom affectueux de « Reine des Loups » pour son rôle prépondérant au sein du groupe Junction Butte, la louve 907F est décédée le jour de Noël (25 décembre 2024) suite à une confrontation avec un autre groupe rival.
La louve 907F a vécu plus du double de l’espérance de vie habituelle des loups gris dans le parc, qui est généralement comprise entre quatre et cinq ans. Sa longévité et son statut de matriarche en ont fait une figure légendaire dans l’écosystème du parc ainsi qu’auprès des passionnés d’animaux sauvages.
les événements ayant conduit à sa mort ont débuté le 22 décembre, lorsque la louve 907F et ses petits se nourrissaient d’une carcasse de bison sur la rive nord du fleuve Yellowstone, d’après Cowboy State Daily.Des membres du groupe rival Rescue Creek — habituellement confinés sur la rive sud — ont traversé le fleuve sans prévenir et se sont engagés dans une violente altercation avec le groupe dirigé par 907F.
Bien que la louve ait survécu à cette première rencontre, ses blessures se sont révélées fatales. Son collier radio, surveillé par les biologistes du parc Yellowstone, a signalé son immobilité le 26 décembre, indiquant qu’elle était probablement décédée la veille.
Une des plus anciennes louves de Yellowstone
Avec ses onze années passées dans ce milieu sauvage depuis leur réintroduction en 1995 au parc national yellowstone,d’après Smithsonian Magazine, elle faisait partie des six rares spécimens ayant atteint cet âge avancé.
Louve courageuse face aux défis rencontrés tout au long de sa vie. Les scientifiques pensent qu’elle aurait perdu son œil gauche vers l’âge four; cependant, les raisons exactes demeurent floues. de plus, elle avait survécu à un épisode sévère dû à la gale — maladie cutanée contagieuse causée par des acariens microscopiques pouvant être mortels.
Même face aux adversités rencontrées tout au long des années passées en tant que leader efficace pour son groupe familial , elle a réussi à donner naissance encore une fois lors du printemps dernier (2024), surprenant ainsi les chercheurs par sa vitalité malgré son âge avancé.
Ayant mis bas chaque année durant toute une décennie avant sa mort dès qu’elle atteignit maturité sexuelle , Rabe affirmait auprès du Cowboy State Daily que cela faisait d’elle « la femelle ayant connu le succès reproductif sans précédent dans toute l’histoire connue ».
Science et nature
Les meilleures offres du MacBook Pro ce mois-ci !
Apple a récemment dévoilé ses nouveaux modèles de MacBook Pro de 14 et 16 pouces, équipés des puissants processeurs M4, M4 Pro et M4 Max. Ces modèles améliorés, lancés en novembre 2024, offrent le double de RAM par rapport à leurs prédécesseurs. Si vous envisagez d’acheter un MacBook Pro, sachez que les anciens modèles M3 sont désormais en liquidation avec des remises intéressantes. Cependant, attention à la différence de RAM ! Découvrez nos conseils pour dénicher les meilleures offres et faire le choix parfait pour vos besoins.
Les Nouveaux Modèles de MacBook Pro : Ce Qu’il Faut Savoir
En octobre 2024, Apple a dévoilé ses derniers modèles de MacBook Pro de 14 et 16 pouces, équipés des puces M4, M4 Pro et M4 Max. Ces nouvelles versions arrivent un an après le lancement des variantes M3, qui avaient déjà fait sensation. Les nouveaux modèles offrent une double capacité de RAM par rapport à leurs prédécesseurs.
Les ventes ont débuté le vendredi 8 novembre et les appareils sont désormais disponibles à l’achat.
Acheter un MacBook Pro : Faut-il opter pour les anciens modèles ?
Si vous envisagez d’acheter un MacBook Pro, vous pourriez être tenté par les modèles de la série M3 qui pourraient bénéficier de réductions alors que les revendeurs écoulent leur stock.Cependant, gardez à l’esprit que ces anciens modèles disposent d’une moitié moins de RAM que les nouveaux. Apple facture environ 200 $/200 £ pour une mise à niveau de la RAM au moment de l’achat ; il est donc essentiel que toute réduction sur un ancien modèle prenne cela en compte. De plus, si vous êtes en dehors des États-Unis, notez que le prix des nouveaux modèles peut être inférieur à celui des anciens.
avec une combinaison d’augmentations et diminutions tarifaires dans toute la gamme par rapport aux générations précédentes, il peut s’avérer difficile d’identifier une bonne affaire. Heureusement, notre équipe d’experts apple scrute Internet tout au long de l’année pour dénicher les meilleures offres sur le MacBook pro ainsi que sur le MacBook Air qui présente également plusieurs similitudes avec son homologue pro.
Comparaison des Prix Actuels
Vous trouverez ci-dessous des tableaux comparatifs affichant les meilleurs prix actuels pour chaque modèle standard du MacBook Pro (y compris ceux mis en vente depuis le 8 novembre). Des offres sont également disponibles pour certains modèles désormais discontinués tant qu’ils restent en stock chez divers détaillants.
Aperçu des Meilleures Offres Actuelles
- M4 – MacBook Pro 14 pouces :
- Amazone : modèle avec 512 Go/16 Go RAM – $1,459 (140 $ off)
- Amazone : Modèle avec 1 To/24 Go RAM – $1,819 (180 $ off)
- Amazone : Modèle M4 Pro avec 1 To/24 Go RAM – $2,179 (220 $ off)
- Amazone : Modèle M4 Max avec 16 pouces – À partir de $3,174 (325 $ off)
Détails Sur Les Offres Discontinuées
- M3 – ancien modèle :
- B&H photo: Modèle avec 512 Go/18 Go RAM – Environ $1,599 (-400$)
- Best Buy: Version précédente du modèle pro – Environ $2,199 (-300$)
L’Importance D’un Guide D’Achat Complet
Pour obtenir davantage d’informations et choisir votre ordinateur portable Apple idéalement adapté à vos besoins spécifiques ou professionnels , consultez notre guide complet où nous abordons tous les différents types disponibles ainsi qu’un guide spécifique aux achats concernant toute la gamme Macintosh.
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