10 mystères de la nature enfin résolus

Comme nous en avons déjà discuté, le paysage naturel de la Terre regorge de mystères scientifiques troublants. La quête du savoir s'accompagne de nouvelles questions, mais la science parvient parfois à répondre à certains de ces mystères.

10 Comment les oiseaux naviguent

Les oiseaux entreprennent certains des voyages les plus ahurissants en termes d’échelle et ne semblent jamais se perdre. La façon dont ils le font est l’une des énigmes les plus difficiles à comprendre pour les scientifiques et les ornithologues, en particulier les processus physiques impliqués dans le phénomène.

Cependant, une équipe de scientifiques de l'Université de Pékin en Chine semble l'avoir compris. La réponse réside dans les protéines des oiseaux.

Nous avons toujours pensé que les oiseaux voyagent via le champ magnétique. Les chercheurs chinois ont donc développé cette idée en testant les protéines des oiseaux pour trouver des indices. Effectivement, ils ont découvert que le complexe protéique des pigeons et des monarques s'aligne sur le champ magnétique de la Terre, ce qui modifie leur alignement chaque fois qu'ils tournent ou se dirigent dans la mauvaise direction.

Pour la première fois dans l'histoire, ces recherches ont révélé les structures anatomiques permettant à un oiseau de retrouver son chemin. C’est un grand pas en avant vers la compréhension de la navigation chez les oiseaux et d’autres animaux.

9 D'où vient le pénis

Bien que de nombreuses espèces se reproduisent sexuellement et que cela semble être l'activité favorite de l'humanité, l'évolution du pénis masculin est un mystère pour la science depuis longtemps.

La voie de développement est différente chez tous les animaux, et provient d'os et de tissus différents selon les espèces. Cependant, une équipe de biologistes a étudié les stades embryonnaires précoces de divers animaux avec pénis et a finalement trouvé des réponses.

Dans tous les animaux, une cavité spéciale appelée le cloaque devient plus tard et abrite le pénis. La position du cloaque détermine évidemment le positionnement du pénis, qui se trouve dans la région pelvienne pour les humains. Pour confirmer cette découverte, les scientifiques ont fixé la cavité sur des zones non péniennes d'un embryon de poulet et ont constaté que les pénis y poussaient également.

Bien que cette découverte résolve une question de longue date parmi les biologistes de l'évolution, elle soulève une question encore plus déconcertante: d'où vient la clitoris féminin? Le même muscle qui forme le pénis diverge dans le clitoris féminin à un stade ultérieur, il faudra donc peut-être un certain temps avant de le découvrir.

8 Comment les oiseaux ont perdu leurs dents

Les oiseaux, descendants directs des dinosaures, ont suivi plusieurs voies d'évolution pour atteindre leur état actuel. Cependant, nous ne comprenons pas beaucoup de nos pairs aériens, en particulier leur manque de dents.

Bien que les oiseaux aient déjà eu des dents, ils les ont abandonnés à un moment donné en faveur du bec. Nous ne savions pas quand ni comment les scientifiques ont commencé à étudier le génome des oiseaux.

Les chercheurs ont étudié les gènes de fabrication des dents chez 48 espèces d'oiseaux différentes, ce qui a donné naissance à un ancêtre commun il y a environ 116 millions d'années. À la fois dinosaure et oiseau, cet ancêtre mangeait avec un bec partiel et des dents car le bec à demi formé ne suffisait pas à la survie. Finalement, cet ancêtre est devenu presque tous les oiseaux que nous voyons aujourd'hui.

7 Ce qui empêche nos océans d’ammoniac nuisible

L'océan est un bel aspect de notre planète, rempli de plantes et d'animaux variés qui l'habitent. Cependant, ces êtres vivants meurent aussi. Compte tenu de la taille des océans de la Terre, beaucoup de cadavres s'entassent. En supposant que le taux de mortalité de la vie aquatique soit similaire au nôtre, les océans de la Terre devraient ressembler à d’énormes réserves de cadavres de poissons en décomposition.

Pendant longtemps, les scientifiques n’étaient pas certains de ce qui se passait. Ils ont postulé qu’une sorte d’organisme dévorait l’ammoniac nocif des cadavres et le transformait en oxyde nitreux, abondant dans nos océans.

Ces microbes sont appelés archaea et sont différents de tous les autres organismes que nous connaissons. Nous ne les comprenons pas bien car ils ne peuvent pas être cultivés en laboratoire pour des études scientifiques.

Ensuite, un chercheur a accidentellement mis quatre bouteilles d'eau de mer dans un réfrigérateur pendant un an et demi. Le froid avait tué tous les organismes présents dans l'eau, à l'exception des archées.

Lorsque le chercheur a comparé la composition de l'oxyde nitreux provenant des archées des bouteilles d'eau à celle de l'océan, la situation était similaire. En fait, c'était la première fois que les archées étaient étudiées dans un environnement observable.

6 Comment les mammifères aquatiques stockent l'oxygène sous l'eau

Il y a longtemps, certains animaux aquatiques ont décidé de migrer sur la terre ferme. À mesure qu’ils développaient des membres et d’autres moyens de survie, ils devenaient les mammifères que nous voyons aujourd’hui.

Cependant, certains mammifères sont retournés dans l’eau et sont devenus des mammifères sous-marins comme les baleines et les dauphins. Comme nous en avons déjà discuté, il n’est pas clair pourquoi ils sont retournés à l’eau.

Mais un mystère encore plus grand est la façon dont ils respirent. Par exemple, les baleines peuvent rester longtemps dans l'eau, mais elles doivent faire surface pour respirer l'oxygène de l'air afin de survivre.

Des chercheurs de l'Université de Liverpool ont étudié le comportement de la myoglobine, une protéine responsable de la présence d'oxygène dans les muscles chez les mammifères plongeurs. Les scientifiques ont découvert que la myoglobine avait une propriété spéciale qui permettait à ces mammifères de rester sous l'eau pendant de plus longues périodes.

La myoglobine est chargée positivement. Cela repousse les autres protéines, les empêche de s'agglutiner et permet à la myoglobine de stocker une quantité importante d'oxygène. Cette réserve d'oxygène permet aux mammifères plongeurs de rester sous l'eau pendant une heure, ce que les mammifères terrestres ne peuvent pas faire.

5 La créature des profondeurs de la chaussette pourpre

Dans les années 50, des scientifiques sont tombés sur un mystérieux animal hauturier au large des côtes suédoises qui les a confus jusqu'au début de 2016.La créature était littéralement en forme de chaussette violette. Les scientifiques n'avaient aucune idée de ce que c'était ou de sa place dans le cycle de l'évolution. La créature chaussette violette était différente de tout ce qu'ils avaient jamais vu.

Toutefois, des chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography ont récemment découvert une nouvelle espèce appartenant au genre de la créature de la chaussette pourpre. Xenoturbella. D'après leurs études, les scientifiques ont déterminé que ce genre jouait un rôle essentiel dans l'évolution de tous les animaux.

Les chercheurs ont placé ce genre à la base de la progression évolutive des animaux. Ces espèces n'ont pas de cerveau ou d'autres organes que l'on trouve chez d'autres animaux. Il y a juste un trou qui fonctionne comme une bouche et un rectum.

Bien qu'il reste encore beaucoup à apprendre de la créature chaussette pourpre, cela peut nous aider à répondre à la question ultime: comment est né l'homme?

4 D'où vient l'eau de la Terre

L'eau est la clé de la vie sur Terre, mais son origine sur notre planète était un mystère. Jusqu'à récemment, nous ne savions pas si l'eau est venue ici sur un météorite ou si elle s'est développée indépendamment sur Terre. Enfin, de nouvelles études ont réglé le débat. L’eau était toujours présente et a facilité la naissance des premiers organismes.

Dans une étude, des chercheurs ont examiné certaines météorites et ont découvert que l'eau de la Terre avait son origine lorsque le système solaire en était à ses débuts. Ceci est beaucoup plus tôt que prévu et suggère que l'eau s'est formée avec la planète.

Une autre étude sur la lave au Canada a donné les mêmes résultats. Ces chercheurs ont conclu que l’eau sur Terre avait des origines plus anciennes que le Soleil. Bien que les scientifiques débattent encore de ces nouvelles conclusions, il semble que nous ayons une réponse satisfaisante pour le moment.

3 Comment la girafe a développé un long cou

Avec son cou inhabituel, la girafe a toujours été un sujet de discussion privilégié parmi les biologistes de l'évolution. Charles Darwin avait certainement beaucoup à dire sur les girafes. Mais comme nous en avons discuté plus tôt, la théorie de longue date selon laquelle les girafes étaient sélectionnées de manière positive parce qu'elles pouvaient atteindre des feuilles plus hautes ne semble pas être correcte.

Le cou de la girafe est un trait unique dans la nature, mais nous n'avions aucune idée de la façon dont elle a évolué pendant une longue période. Cela a changé depuis que les scientifiques ont examiné de plus près les fossiles de girafes.

Ils trouvèrent quelque chose auquel personne ne s'attendait: le cou de la girafe n'évolua pas tout à la fois, comme nous le pensions auparavant. Au lieu de cela, cela s'est passé par étapes et se déroulait avant même que les girafes n'existent.

Différentes parties de leurs vertèbres ont évolué à différents moments, ce qui a entraîné les longs cous que nous voyons aujourd'hui. Bien que nous ne sachions toujours pas pourquoi les girafes ont développé des cous plus longs, nous savons maintenant comment elles l’ont fait.

2 Comment les oiseaux sans vol ont évolué

Des vidéos d'animaux viraux nous ont appris que les oiseaux incapables de voler sont tous des saccades. Du point de vue de l'évolution, ils constituent également l'une des plus grandes énigmes de la nature.

Même si nous ignorons la question de savoir pourquoi ils ont cessé de voler, le mystère de la façon dont ils ont traversé les continents sans capacité de voler nous a confondus pendant environ 150 ans. La séparation des continents avait déjà commencé quand ils avaient évolué. Il était donc impossible de traverser les océans sans voler.

Cependant, un rapport récent a révélé que tous les oiseaux incapables de voler (ou ratites) étaient issus d'un seul oiseau qui avait volé il y a environ 60 millions d'années. On pensait auparavant que les oiseaux avaient évolué séparément après que les continents eurent commencé à se séparer mais avant que les grands mammifères ne se développent.

Ensuite, des chercheurs ont prouvé qu’il existait une relation étroite entre deux espèces de ratites apparemment distinctes, le kiwi et l’oiseau éléphant, une espèce éteinte de Madagascar.

Ce n'est pas la première fois que les chercheurs découvrent la parenté génétique entre différents ratites. Dans les années 1990, des études ont montré que les émeus étaient également des cousins ​​proches des kiwis.

1 Comment la vie a commencé sur Terre

Comment les premiers organismes développés sur Terre ont toujours été un gros point d'interrogation. Charles Darwin a émis l'hypothèse qu'une «soupe primordiale» - un mélange de divers ingrédients pour la vie dans une flaque ou un étang au sens littéral - servait probablement de centre d'incubation pour les premières molécules vivantes.

Cependant, il y a toujours des problèmes avec cette théorie. Par exemple, on pense généralement que l'ARN est la première forme de vie sur Terre. Mais l'ARN ne peut être répliqué qu'avec les molécules protéiques complexes qu'il forme plus tard. Alors, comment a-t-il pu exister en premier lieu?

Après avoir étudié les conditions sur Terre à l’époque des débuts de la vie, des chercheurs britanniques ont prouvé que tout ce qui était nécessaire pour fabriquer de l’ARN était présent dans l’environnement à cette époque.

Les scientifiques ont créé artificiellement 50 acides nucléiques - les éléments constitutifs de l'ARN - à partir d'hydrogène sulfuré, de rayons ultraviolets et d'hydrogène. Tous les trois étaient présents sur Terre lorsque la vie est née. Bien que les scientifiques aient précédemment supposé que l'ARN se développait avant les protéines, c'était la première fois que quelqu'un prouvait qu'il pouvait exister sans protéines.

+ Comment les chouettes volent sans son

Les hiboux ne sont pas des créatures particulièrement spéciales. En dehors de leur horaire de sommeil étrange et de leurs yeux effrayants, peu de gens leur jettent un second regard. Cependant, les scientifiques ont toujours été fascinés par la capacité de la chouette à voler sans faire de bruit.

Pour déterminer comment cela s'est produit, les scientifiques ont récemment utilisé des microscopes à haute résolution pour examiner les plumes de hibou. Les plumes de l'oiseau ont au moins trois caractéristiques différentes qui se combinent pour produire un vol silencieux: un peigne rigide de soies sur le bord avant, une frange souple sur le bord de fuite et un matériau doux réparti uniformément sur la partie supérieure des plumes.

Aucun autre oiseau n'a été trouvé pour avoir des ailes aussi sophistiquées.Cette découverte a déjà inspiré un matériau qui pourrait un jour aider à la production d’avions silencieux.