Curieuses images de science

Conciliabule forestier. Installée à une vingtaine de mètres au-dessus du sol, cette femelle bonobo ("Pan paniscus") s'abrite de la pluie sous la canopée de la forêt de Manzano, en République démocratique du Congo. La plupart des cris émis par les bonobos servent à réguler leurs interactions sociales et leurs déplacements, mais d’autres vocalisations se pratiquent uniquement en petits comités et à courte distance. Objectif : maintenir les liens amicaux entre des partenaires sociaux.

Un modèle qui ne manque pas de piquant. Cette image microscopique d'un embryon d’oursin après cinq heures de développement révèle le subtil processus de la division cellulaire. Au sein de chaque cellule dont les contours apparaissent en turquoise, les microtubules du fuseau mitotique, en rouge, tirent les chromosomes, en vert, dans des directions opposées pour former deux nouvelles cellules.

Chercheuse à demeure. À 90 ans passés, Thérèse Josien-Poulain (1929-2022) maîtrisait encore à la perfection l’art d'assembler les ossements d’animaux préhistoriques. Pionnière de l'archéozoologie française, elle a mené l'essentiel de sa carrière depuis sa résidence d’Avallon, dans l’Yonne, où elle a vu défiler des centaines de milliers de fragments d’animaux fossilisés. La préhistorienne fut aussi l’une des premières à tenter de reconstituer l’histoire des relations naturelles entre l’humain et l’animal.

PRIX COUP DE COEUR Une éponge imprégnée de mystère. Ces trois organismes échevelés et translucides, dont le plus grand mesure à peine 2 cm, sont des éponges d’un genre particulier. "Lycopodina hypogeae", c’est son nom, utilise ses filaments garnis de crochets pour capturer de petits crustacés qu’elle digère ensuite lentement. Cette stratégie a permis à l’espèce de coloniser des milieux à la fois pauvres en nutriments et plongés constamment dans l’obscurité, comme ici dans une grotte sous-marine près de La Ciotat.

L’archéologie au pixel près. Aussi surprenant que cela puisse paraître, cette vue zénithale sur les vestiges du complexe funéraire de la reine Ânkhnespépy II, à proximité du Caire, a été obtenue depuis le sol. Il s’agit en fait de la projection horizontale d’un modèle 3D de cet ensemble architectural. La reconstitution à la fois globale et ultra-réaliste du site agrège plus de 2000 photos prises au cours de trois campagnes de fouilles successives.

D’un territoire à l’autre. Culminant à plus de 2800 mètres d'altitude, le col d’Abano est un point de passage obligé pour les brigades pastorales touches. Dès le mois de mai, celles-ci escortent les troupeaux de moutons le long de cette piste sinueuse de l’est de la Géorgie. Le but de ce dangereux périple : atteindre au plus vite les terres d’estive de la Touchétie, région ancestrale de ce peuple de bergers.

Le souffle de la connaissance. Les vents violents qui balaient en permanence les îles Kerguelen ne simplifient pas la tâche de ces deux scientifiques. Pour conditionner les prélèvements qu’ils viennent de réaliser dans l’ancien lac glaciaire situé derrière eux, ils n’ont eu d’autre choix que de s'abriter derrière leurs sacs à dos. De retour au laboratoire, l’analyse de ces échantillons permettra de déterminer la composition chimique et microbiologique des eaux du lac.

Galaxie végétale. Si cette explosion de couleurs n’est pas sans rappeler la formation d’une nébuleuse planétaire, il s’agit en fait d’une section de racine d'« Arabidopsis thaliana » , modèle végétal emblématique des biologistes. Grâce à un procédé de marquage moléculaire novateur, les scientifiques sont parvenus à distinguer par fluorescence rouge, verte et jaune les trois composantes de la lignine, substance chargée d’assurer la rigidité des plantes. Avec cette technique, il est notamment possible d’observer l’évolution structurelle de la paroi des végétaux face à un stress climatique ou à une attaque de pathogène.

PRIX DU PUBLIC Matériau en ébullition. Ne vous y trompez pas ! Cette croûte à l’aspect caramélisé n’est pas celle d’une crème brûlée mais le résultat de la décomposition thermique d’un échantillon de matière plastique. L’image témoigne plus précisément du phénomène de nucléation par lequel les gaz issus de la combustion d’un polymère s'accumulent dans des bulles qui remontent à la surface du matériau où elles finissent par exploser.

Les bains de la discorde. Dans le centre de l'île de Honshu, au Japon, la température peut descendre jusqu’à -20°C en hiver. Pour supporter ce froid glacial, les macaques japonais de Jigokudani ont pris l'habitude de se baigner dans les sources d’eau chaude naturelles. Sur les deux cents singes que compte cette population, seuls les individus de la classe dominante ont ce privilège, les autres étant violemment repoussés.

Tentacules de micro-algues. Ce réseau de filaments vert électrique est l'œuvre de millions d’algues unicellulaires. Sous l’effet de sources de lumière intenses entourant la boîte de Pétri où ont été déposés les micro-organismes, ces derniers convergent vers le centre de la boîte en se dissimulant derrière leurs congénères. Cherchant ainsi à se prémunir d’une exposition prolongée au flux de photons qui leur serait fatale, les algues finissent par dessiner un motif « tentaculaire ».

Beauté fatale. L'esthétique qui se dégage de cette composition chromatique est trompeuse. Il s’agit en effet d'un amas de cellules cancéreuses issu du liquide péritonéal d’une patiente, atteinte d’un cancer de l’ovaire à un stade avancé. Cette image en haute résolution détaille la morphologie d’un amas cellulaire et révèle son pouvoir métastatique. Certains noyaux, en bleu, viennent se plaquer contre la paroi des cellules, en rouge. En jaune, une protéine impliquée dans le processus de métastase. La caractérisation visuelle des amas cellulaires, dont le prélèvement est à la fois simple et rapide, pourrait contribuer à améliorer le diagnostic et le traitement des cancers de l’ovaire.

Iris hypnotique. Contre toute attente, cette membrane parfaitement circulaire à l'aspect irisé n’est pas de nature organique. Il s’agit d‘un film de savon étiré par l’action d’une force centrifuge. Éclairée par un faisceau laser qui en dévoile les moindres détails, la pellicule d’eau savonneuse est parsemée de taches sombres. Ces minces larmes de savon se développent à la périphérie du film avant de migrer vers son centre. En étudiant la formation de ces larmes et leur vitesse de déplacement, les chercheurs parviennent à modéliser la dynamique d’affinement d’une bulle de savon jusqu'à sa rupture.

Rosace cérébrale. Cette mosaïque de couleurs dévoile l’organisation des cellules souches à l’intérieur d’une rosette neurale. Nous sommes au cœur d’un organoïde cérébral, sorte de cerveau humain en miniature conçu à partir de cellules souches de patients souffrant d’une forme d'épilepsie héréditaire résistant aux traitements antiépileptiques conventionnels. Ce modèle d’étude vise à mieux comprendre le rôle d’une mutation génétique dans l'apparition de malformations corticales associées à la maladie.

Dans la tête de Néandertal. Appliquée ici à un crâne de néandertalien vieux de 40 000 ans, la microtomographie de très haute résolution dévoile des structures anatomiques insoupçonnées. Sur ces reconstructions 3D, les empreintes du réseau veineux circulant près de la surface du crâne apparaissent en bleu. Les principales veines et artères qui acheminent le sang vers les différentes aires cérébrales sont représentées en rouge. En croisant ces reconstitutions avec des données médicales issues de patients, les chercheurs espèrent appréhender le fonctionnement du cerveau des espèces humaines disparues.

PRIX DU JURY Sur le bout de la langue. Ceci n’est pas une séance de torture mais une expérience totalement indolore visant à décrypter les mécanismes subtils de la production de la parole. Grâce aux capteurs collés sur la langue et les lèvres de cette personne, elle-même placée dans un champ électromagnétique de faible intensité, il est possible d’enregistrer les mouvements de ses organes articulatoires. Et de visualiser ainsi la manière dont la langue et les lèvres se coordonnent pour prononcer des sons et des suites de sons particuliers.

Dans la peau d’un mammifère marin. Ce phoque de Weddell qui émerge de la banquise n’est pas un espion mais une femelle allaitante, équipée d’un sonar miniature. À l'aide de ce dispositif, les biologistes peuvent suivre ses déplacements lors des plongées en apnée dans les eaux côtières antarctiques, mais aussi enregistrer les mouvements de la tête et de la mâchoire du mammifère marin en train de chasser. Objectif : mieux comprendre le comportement alimentaire des femelles phoques de Weddell au cours de la période d'allaitement.

Bourgeonnement tentaculaire. Cette structure évoquant les tentacules d'un monstre marin échappé des abysses s’avère inoffensive. Il s’agit en effet de l'extrémité d’une tige d’"Arabidopsis thaliana", espèce de la même famille que la moutarde et employée comme plante modèle par les généticiens. L’image, grossie 300 fois grâce à un microscope électronique, dévoile le processus de floraison chez un spécimen porteur d'une mutation génétique.

Charmeur de serpent magnétique. Nul tour de magie derrière les étranges oscillations de cette chaîne de billes métalliques. Le mouvement est ici induit par un champ magnétique engendré à l’aide d'un électro-aimant qui enserre l’arène où a été placée la chaîne. En jouant sur l'intensité de la force magnétique, les chercheurs sont parvenus à compenser l’influence de la gravité. Le « serpent » de métal se met alors à onduler tout en se déplaçant lentement, donnant l’impression qu’il danse au rythme du champ magnétique.