Onze découvertes scientifiques qui ont marqué l'année 2023

Ondulations de l'espace-temps, naissances vierges et promesses de vie extraterrestre... La science n'a pas manqué de nous impressionner au cours de cette nouvelle révolution autour du Soleil.

De Dina Fine Maron
Publication 29 déc. 2023, 10:54 CET
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Plus tôt cette année, les scientifiques ont détecté pour la première fois des ondes gravitationnelles basse fréquence. Ces ondes sont émises lorsque les deux trous noirs d'un système binaire entrent en collision et fusionnent après s'être progressivement rapprochées l'un de l'autre en formant une spirale, comme le montre l'illustration ci-dessus. 

ILLUSTRATION DE Mark Garlick, SCIENCE PHOTO LIBRARY

Au fil d'une nouvelle année d'exception pour la science, les astronomes ont multiplié les découvertes sur le cosmos, les biologistes ont complété le trombinoscope des créatures de notre planète et les paléontologues ont enrichi la fresque des dinosaures qui parcouraient autrefois la Terre. Le dernier recueil de l'humanité en matière de recherche scientifique continue de révéler de nouveaux mystères à résoudre qui ne manquent pas d'éveiller notre curiosité.

Voici une sélection des découvertes scientifiques qui ont le plus marqué l'année 2023 selon National Geographic.

 

1. DÉTECTION DE FABULEUSES ONDULATIONS DE L'ESPACE-TEMPS

Pour la toute première fois, une équipe de scientifiques a détecté le passage d'ondes gravitationnelles basse fréquence à travers la galaxie. Cette série d'ondulations cosmiques est probablement le lointain écho de la rencontre entre deux trous noirs supermassifs situés à plusieurs millions d'années-lumière de la Terre. Un consortium de chercheurs internationaux a découvert ces ondes intersidérales en mesurant d'infimes variations temporelles dans les signaux radio émis par les pulsars. À en croire leur découverte, il semblerait que l'univers primitif abritait bien plus de trous noirs titanesques que nous ne le pensions jusqu'à présent. L'étude de ce nouveau type d'onde gravitationnelle pourrait donc nous en apprendre plus sur l'origine de notre univers et mettre en lumière les substances et les forces invisibles qui régissent le cosmos.

 

2. UN DÉCODEUR DE PENSÉES HUMAINES

Bien que le dispositif ne soit pas réellement capable de « lire les pensées », les chercheurs de l'université du Texas ont présenté des résultats révolutionnaires avec leur nouveau système fondé sur l'intelligence artificielle : transformer l'activité cérébrale d'une personne en flux de texte continu. Ce décodeur sémantique ne nécessite aucun implant chirurgical ; il utilise l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour analyser l'activité cérébrale induite par des stimuli, comme un podcast ou une image. Au lieu de retranscrire mot pour mot les pensées, ce décodeur pour cerveau établit un dictionnaire de l'activité cérébrale en fonction des réactions d'un individu à certains mots ou à certaines images, puis il utilise ce dictionnaire pour recouper l'activité cérébrale avec d'autres pensées. Cette technologie fondée sur les algorithmes de génération de langage n'en est encore qu'à ses premiers pas, mais elle soulève déjà un certain nombre de questions épineuses de nature éthique, notamment en matière de confidentialité mentale ou de situation non volontaire. Pour les proches des personnes atteintes de troubles de la communication en revanche, le domaine représente un nouvel espoir. 

 

3. DÉCOUVERTE DE LA CRÉATURE LA PLUS MASSIVE DE L'HISTOIRE

Cette relique pourrait-elle appartenir au plus grand animal ayant un jour parcouru notre planète ? Une nouvelle analyse des fossiles de Perucetus colossus mis au jour dans le sud du Pérou suggère que cet animal préhistorique mesurait près de 18 mètres pour un poids dépassant les 300 tonnes. 

PHOTOGRAPHIE DE Giovanni Bianucci

Oubliez la baleine bleue, un cétacé préhistorique pourrait bien être l'animal le plus imposant de l'histoire de la Terre, le bien nommé Perucetus colossus. Une nouvelle analyse des os fossilisés de cet ancêtre de la baleine qui évoluait au large du Pérou il y a plus de 37 millions d'années suggère que l'animal pesait plus de 300 tonnes et mesurait près de 18 mètres de long. Si ces résultats disent vrai, ce colosse des mers se hisserait à la première place des animaux les plus massifs que notre planète ait jamais abrités. Bien que la baleine bleue soit plus grande, avec une longueur avoisinant les 30 mètres, elle ne pèse que 200 tonnes en moyenne.

 

4. LE T.REX AVAIT DES LÈVRES

Une équipe multi-institutionnelle de paléontologues a suggéré que les mâchoires acérées de Tyrannosaurus rex et d'autres dinosaures carnivores étaient recouvertes de lèvres, comme le montre cette illustration. 

ILLUSTRATION DE Mark P. Witton

La silhouette de Tyrannosaurus rex et d'autres dinosaures carnivores aurait été différente de celle que l'on imaginait jusqu'à présent, avec des lèvres recouvrant leur formidable dentition. Une équipe de paléontologues est arrivée à cette curieuse conclusion après avoir étudié les analogues modernes de ces animaux disparus, notamment des oiseaux et des reptiles, en les comparant à certains détails anatomiques connus des dinosaures. Le T. rex et ses homologues carnivores étaient probablement dotés de tissus mous recouvrant leurs dents afin de protéger la cavité buccale des animaux et garder leurs redoutables crocs en parfaite condition pour passer à l'attaque.

 

5. DES OUTILS EN PIERRE RÉVÈLENT L'INGÉNIOSITÉ DE NOS ANCÊTRES NON-HUMAINS

Un genre éteint d'homininés non humains aurait utilisé des outils comme ceux présentés ci-dessus, découverts sur le site de Nyayanga au Kenya. La pierre située à gauche sur l'image aurait par exemple été taillée pour obtenir des éclats tranchants.

PHOTOGRAPHIE DE T.W. PLUMMER, J.S. OLIVER, ET E.M. FINESTONE, HOMA PENINSULA PALEOANTHROPOLOGY PROJECT, J.S. Oliver, and E. M. Finestone, Homa Peninsula Paleoanthropology Project

Dans le sud-ouest du Kenya, les archéologues ont mis au jour de surprenants artefacts : des outils en pierre enfouis aux côtés d'homininés du genre Paranthropus, un ancêtre non humain de l'Homme. La découverte de ces outils dont l'âge pourrait dépasser les trois millions d'années apporte la preuve que les homininés non humains auraient maîtrisé le travail de la pierre. Cela suggère également que la conception d'outils intervint bien plus tôt dans l'histoire que les précédentes estimations. Les paranthropes possédaient une mâchoire et des dents imposantes, c'est pourquoi les théories leur prêtant l'utilisation d'outils en pierre avaient en grande partie été rejetées jusqu'à présent, ces éléments étant perçus comme inutiles pour la transformation des aliments, comme l'expliquait Emma Finestone à National Geographic en février dernier. La découverte semble avoir mis un terme à ces suppositions.

 

6. DÉCOUVERTE D'UN MONDE PERDU

D'après les indices chimiques extraits de roches anciennes en Australie et ailleurs dans le monde, des cellules sophistiquées étaient déjà répandues sur Terre entre -1,6 milliard d’années et -800 millions d’années, un nouvel argument en faveur des théories partisanes d'une chronologie étonnamment précoce pour l'émergence de la vie complexe. Face au mystère entourant l'évolution des eucaryotes, ces organismes qui possèdent un noyau cellulaire clairement défini, une équipe internationale de chercheurs a décidé d'adopter une nouvelle approche : traquer les sous-produits des molécules dont dépendent les eucaryotes pour tisser leurs membranes cellulaires. Suivant leur raisonnement, si l'existence de tels éléments était constatée au sein d'échantillons de roches anciennes, cela constituerait une preuve de la présence d'eucaryotes. Leur échantillon le plus ancien contenant ces molécules a été prélevé dans la formation rocheuse de Barney Creek en Australie et daté à 1,6 milliard d'années. Grâce à ces résultats, les estimations relatives à l'apparition des eucaryotes fondées sur les données chimiques reculent dans le temps pour se rapprocher davantage de celles déduites de l'étude des microfossiles et des données génétiques.

 

7. PLUS DE 5 500 EXOPLANÈTES DÉJÀ IDENTIFIÉES

Au mois d'août, près de trente ans après la découverte des premières planètes en dehors de notre système solaire, des scientifiques ont annoncé qu'ils venaient d'en identifier six autres, faisant ainsi passer le compteur des planètes connues au-delà des 5 500. Grâce à des télescopes comme le Transiting Exoplanet Survey Satellite, la recherche d'exoplanètes continue de révéler une incroyable diversité de nouveaux mondes à travers la galaxie. Depuis peu, le télescope spatial James Web et d'autres puissants observatoires nous apportent également de plus amples détails sur ces planètes, comme K2-18 b, une planète trois fois plus grande que la Terre et près de neuf fois plus massive qui pourrait bien dissimuler un océan sous son épaisse atmosphère.  

 

8. LES CHIMPANZÉS AUSSI VIVENT UNE MÉNOPAUSE

Les femelles chimpanzés ont rejoint la courte liste des espèces vivant au-delà de leur âge de procréation

PHOTOGRAPHIE DE Kevin Langergraber, ARIZONA STATE UNIVERSITY

Pourquoi certains animaux vivent-ils au-delà de leur âge de procréation ? Voilà une question qui taraude depuis bien longtemps les biologistes. Jusqu'à cette année, l'orque, le globicéphale tropical, le narval, le béluga, la fausse orque et l'être humain étaient les seuls animaux connus pour atteindre l'âge de la ménopause. Cependant, les récents travaux fondés sur une analyse au long terme des hormones contenues dans l'urine de chimpanzés confirment que les primates d'au moins une région, le parc national de Kibale en Ouganda, vivent au-delà de cette période. D'après cette étude portant sur des femelles chimpanzés âgées de 14 à 67 ans, la ménopause se produirait vers l'âge de 50 ans chez l'animal, ce qui induit un parallèle intrigant avec la femme qui atteint généralement la ménopause à un âge similaire. Pour certaines espèces de cétacés ou de dauphins, les études suggèrent que les femelles plus âgées contribueraient à élever les générations suivantes, mais cela ne semble pas être le cas pour le chimpanzé car ces animaux n'élèvent pas leur progéniture. Une théorie voudrait que la ménopause contribue à réduire la compétition sexuelle chez les primates, une hypothèse que les scientifiques ne manqueront pas d'approfondir dans les années à venir.

 

9. PREMIÈRE « NAISSANCE VIERGE » CHEZ LES CROCODILES AMÉRICAINS

Un crocodile américain (Crocodyles acutus) se faufile à travers la forêt de mangroves du parc marin national Jardines de la Reina à Cuba. L'espèce serait capable de se reproduire sans partenaire d'après les récentes observations au Costa Rica.

PHOTOGRAPHIE DE David Doubilet, Nat Geo Image Collection

Dernier exemple en date du mode de reproduction monoparental appelé parthénogenèse, une femelle crocodile américain d'un parc du Costa Rica a produit une descendance sans le concours d'un mâle. Généralement observé chez les animaux dont la population est soumise à des pressions extrêmes, le phénomène avait déjà été signalé chez d'autres créatures, comme le condor de Californie, un rapace en danger critique d'extinction, plusieurs espèces de requins, le dragon de Komodo et certains serpents, mais jamais chez le crocodile, toutes espèces confondues. La femelle crocodile n'avait eu aucun contact avec des congénères depuis seize ans et l'analyse génétique confirme que le fœtus est bel et bien un clone partiel de sa mère. Même si le spécimen concerné vit en captivité, la découverte pourrait avoir des répercussions pour ses homologues sauvages car le crocodile américain est classé parmi les espèces vulnérables selon l'Union internationale pour la conservation de la nature.

 

10. UN NOUVEAU GÉNOME PLUS REPRÉSENTATIF

Cette année, les National Institutes of Health des États-Unis ont dévoilé un nouveau pangénome, une mise à jour très attendue du génome humain de référence établi il y a plus de vingt ans. Le nouveau modèle offre un aperçu plus représentatif de l'humanité avec une diversité ethnique considérablement enrichie, une étape nécessaire pour l'amélioration de la médecine personnalisée. Cette version mise à jour inclut les séquences du génome de 47 individus et les chercheurs ont déjà prévu d'inclure près de 700 personnes au total dans les années à venir. Le précédent échantillon de référence s'appuyait essentiellement sur le génome d'un seul individu avec d'autres données en grande partie issues de sujets d'origine européenne. Bien que les génomes de deux individus soient généralement identiques à 99 %, la possibilité de déceler ces infimes différences peut fournir de précieux renseignements sur la vulnérabilité face à la maladie et ainsi guider les décisions relatives au traitement médical, selon le NIH.

 

11. DÉCOUVERTE DE PHOSPHORE SUR UNE LUNE DE SATURNE

Avec son diamètre avoisinant les 500 kilomètres, Encelade se classe en sixième position des lunes de Saturne par la taille. Sur cette illustration, on la voit cracher des panaches de vapeur, mais une analyse récente des grains de glace de ce corps lointain indique une présence de phosphore, un élément essentiel à la vie.

Illustration de Tobias Roetsch, Future Publishing, Getty Images

De nouvelles données issues d'une analyse chimique suggèrent que la vie pourrait prendre racine sur l'un des nombreux satellites naturels de Saturne. Il y a quelques mois, une équipe de scientifiques a annoncé la détection de phosphore dans l'océan qui recouvre Encelade, sixième lune de Saturne par la taille. Aux côtés du carbone, de l'hydrogène, du nitrogène, de l'oxygène et du soufre, le phosphore constitue un élément essentiel au développement de la vie. Les astronomes avaient déjà identifié les traces des cinq autres éléments sur Encelade. Ainsi, grâce à cette découverte réalisée dans les grains de glace prélevés par l'analyseur de poussières cosmiques de la sonde Cassini, la lointaine Encelade devient une candidate prometteuse pour la recherche de vie extraterrestre.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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