L’eau des océans a parcouru de grandes distances. Elle a même passé du temps sous la surface de la Terre, piégée à l’intérieur de la ringwoodite minérale. Les océans recouvrent 71 % de la surface de la Terre. Ils jouent un rôle important dans le cycle de l’eau (aussi appelé cycle hydrologique) qui assure la circulation de l’eau dans l’atmosphère. Mais savais-tu qu’il existe également un cycle des eaux profondes? Il décrit comment l’eau des plaques tectoniques est transportée dans le manteau de la Terre. Là, l’eau est absorbée par un minéral appelé ringwoodite. Par la suite, l’eau s’échappe de la ringwoodite et remonte à la surface en passant par l’intérieur du magma.
Qu’est-ce que la ringwoodite? Comment se forme-t-elle ?
Jusqu’à tout récemment, les scientifiques n’avaient jamais vu de ringwoodite provenant de l’intérieur de la Terre. Pour étudier ce minéral, ils devaient le synthétiser dans un laboratoire ou l’extraire de météorites. En 2014, un minuscule échantillon du minéral a été extrait de la Terre pour la première fois. Un grain a été trouvé à l’intérieur d’un diamant extrait d’une mine au Brésil. Le minuscule fragment mesurait moins de 40 micromètres de long. Le diamant provient à l’origine de la zone de transition du manteau de la Terre. La zone de transition se trouve à plusieurs centaines de kilomètres sous la surface. C’est là que des températures et pressions élevées créent de la ringwoodite à partir de l’olivine, un autre minéral. Connais-tu la théorie de la tectonique des plaques? Celle-ci décrit comment la surface de la Terre est constituée de plaques rocheuses. Ces plaques reposent sur le manteau. Les scientifiques pensent que l’olivine qui est devenue de la ringwoodite dans le diamant du Brésil provient d’une de ces plaques. La plaque était située au fond de l’océan. Elle a entraîné l’olivine profondément sous la surface. Elle a également apporté de l’eau de mer avec elle. Dans la zone de transition, l’olivine a été chauffée et comprimée en ringwoodite. Finalement, un diamant s’est formé autour de la ringwoodite. Puis, un volcan a fait remonter le diamant à la surface. La ringwoodite peut absorber l’eau. Mais elle ne peut pas absorber l’eau sous forme liquide, solide ou gazeuse! Des températures et pressions élevées ne se contentent pas de transformer l’olivine en ringwoodite. Elles entraînent également la séparation des molécules d’eau. Cela crée des radicaux hydroxyles (•HO). Les pores de la ringwoodite absorbent les radicaux hydroxyles. Cela emprisonne l’eau décomposée à l’intérieur de la structure moléculaire du minéral. Il y avait des radicaux hydroxyles dans la ringwoodite emprisonnée dans le diamant brésilien. Le poids de l’eau représentait environ 1 % du poids total de l’échantillon. Les scientifiques ont comparé cette quantité à la quantité totale de ringwoodite qui devrait se trouver dans le manteau de la Terre. Il semble que la quantité d’eaux profondes sous la surface de la planète soit à peu près égale à celle des océans!
Quel est le rôle de la ringwoodite dans le cycle des eaux profondes?
Le cycle des eaux profondes fait circuler l’eau de l’océan profondément sous la surface de la planète et la fait remonter. L’eau est transportée sous la surface de la Terre dans des zones de subduction. La subduction se produit lorsqu’une plaque océanique glisse sous une plaque continentale. Sous la surface, l’eau aide à créer le magma et à former des volcans. Lorsqu’un volcan entre en éruption, le magma atteint la surface sous forme de lave. Les chercheurs ont examiné comment le magma se forme dans la zone de transition. Ils ont d’abord analysé les données sismiques relatives aux tremblements de terre et à l’activité volcanique. Ils ont ensuite synthétisé la ringwoodite dans leur laboratoire. Ils ont exposé le minéral aux mêmes températures et pressions élevées que dans la zone de transition. La ringwoodite a commencé à fondre, libérant une partie de son eau. L’eau a fait diminuer le point de fusion de la roche, ce qui a permis au magma de se former. On ne peut pas vraiment utiliser les eaux profondes qui se trouvent sous la surface de la Terre. Mais il est important de comprendre comment l’eau se déplace de la surface vers le manteau et du manteau vers la surface. Le cycle des eaux profondes constitue un moyen important pour la planète de recycler son eau. Il met également en lumière la façon dont les plaques tectoniques se déplacent et dont les volcans se forment. Ces processus montrent comment l’eau, les gaz et les minéraux se déplacent continuellement entre la surface et l’intérieur de la Terre.
L'évolution moléculaire est considérée comme l'étude des processus évolutifs et de la généalogie du vivant (phylogénie) à l'aide de marqueurs moléculaires. Cette discipline s'est imposée comme essentielle à la compréhension de l'organisation des génomes, et à la recherche de régions fonctionnelles dans les génomes. M1 UE Evolution Moléculaire, Bioinformatique
Responsables : Hélène Badouin et Nicolas Lartillot
6 crédits ECTS
Enseignant.e.s
Hélène Badouin
Florian Benetière
Laurent Duret
Marie Fablet
Nicolas Lartillot
Anamaria Nesculea
Résumé
L’évolution moléculaire est considérée comme l’étude des processus évolutifs et de la généalogie du vivant (phylogénie) à l’aide de marqueurs moléculaires. Cette discipline s’est imposée comme essentielle à la compréhension de l’organisation des génomes, et à la recherche de régions fonctionnelles dans les génomes. Elle est donc au coeur de l'analyse bioinformatique des séquences génomiques. Dans ce module, nous nous focaliserons sur les recherches actuelles concernant la dynamique des génomes et en particulier sur les facteurs qui influencent cette dynamique et comment ces facteurs peuvent varier d’une espèce à l’autre en fonction notamment de l’écologie de l’organisme ou de ses traits d'histoire de vie. Des applications en bioinformatique seront présentées, portant entre autres sur la caractérisation des régimes sélectifs opérant sur les séquences codantes, ou sur la reconstruction des phénotypes, des paléoenvironnements ou de la paléoécologie des espèces ancestrales le long des phylogénies, à partir des traces laissées par ces facteurs causaux dans les génomes des espèces modernes.
Organisation de l’UE
Le cours est constitué de deux parties : une partie méthodologique avec des rappels des outils et concepts utilisés en évolution moléculaire (génétique des populations, bioinformatique, test de neutralité,….) et une partie centrée sur de grandes questions actuelles en évolution moléculaire (mise en place du sexe, évolution des répertoires géniques, ….). Les liens entre la dynamique des génomes et l’écologie des organismes seront au centre des questions abordées.
Des analyses d’articles avec présentation orale permettront à la fois d’approfondir et compléter le cours, abordant des questions récentes en évolution moléculaire complémentaires à celles présentées par l’enseignant, et d’analyser différentes approches méthodologiques pour y répondre.
Le cours est complété par une série de travaux pratiques sur machine permettant aux étudiants d’acquérir des compétences en bioinformatique et la maîtrise des tests en évolution moléculaire.
Sujets abordés en cours
Modélisation des processus évolutifs : de la génétique des populations à la divergence inter-spécifique; équilibre mutation/dérive/sélection; modèles d'évolution des séquences.
Rôle de la recombinaison dans l'évolution des génomes ; biais de conversion génique; PRDM9
Évolution des chromosomes sexuels
Modèles d'évolution de la taille des génomes
Rôle et impact des éléments transposables dans l'évolution des génomes - régulation épigénétique
Relations entre les traits moléculaires (composition en base - taux d'évolution) et traits d'histoire de vie (masse, longévité, durée de génération, système d'appariement) à l'échelle intra et interspécifique.
Contenu des TPs
Détection de transferts horizontaux d’éléments transposables
NGS et transcriptomique
Méthode comparative moléculaire: évolution des séquences et traits d'histoire de vie.
Détection de sélection
Compétences et connaissances à acquérir !
Intégration des différents concepts vus au travers des différents cours et capacité à relier la théorie et les observations, et les différentes approches qui ont été présentées (analyse de l’évolution des génomes avec utilisation des concepts d'évolution moléculaire; modélisation et maîtrise des aspects théoriques de génomique des populations; maîtrise d'outils d'analyse de données génomiques).
Synthèse et restitution du contenu d'un article, avec capacité critique sur les approches méthodologiques utilisées !
Modalités de contrôle des connaissances !
Contrôle continu 20%; Contrôle terminal 80% !
Examen final sous forme de deux sujets écrits avec documents - analyse des données d'un article (figures, tableaux) + questions de cours !
CC sous forme d’analyse et présentation d'un article en relation avec le cours.
ENS de Lyon Département de Biologie 46, allée d’Italie 69364 LYON CEDEX 07, FRANCE
Contact Master : Ghislaine Hernandez !
+33 (0)4 72 72 88 19 !
Contact L3/ agrégation SV-STU : Laura Osma Ramirez !
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TIGNARD YANIS @TIGNARDYANIS 16 h
REPUBLICAINES SANS SOMBRER DANS LE DOMAINE DU NAÏF, LES VILLES ET LEURS ÉCONOMIES DOIVENT COMPRENDRE QUE NOUS SOMMES UNE TOILE D'ARACHNIDE OÙ IL Y A DES MILLIONS D'ARAIGNÉES : LE FLUX EST LA SURVIE DE LA SOCIÉTÉ ET LE RESPECT DE LA NATURE DONNE L'ÉVOLUTION ET L'HUMANITÉ.
TAY
LE SYNDROME DU PERCEVOIR N'EST PAS D'AFFAIBLIR LE SENTIMENT. POURTANT, CERTAINS UTILISENT CE SENTIMENT POUR ÉTOUFFER L'ÉTINCELLE D'ÊTRE OU D'INDÉPENDANCE D'UN AVOIR. LE CARACTÈRE MONTRE QUE LE RÈGNE DE LA CUPIDITÉ PRENDS L'ACCENT SUR CELUI DE L'UTOPIE.
TAY
POUR RETROUVER UNE RÉELLE CROISSANCE ÉCONOMIQUE, IL FAUT UN RELÈVEMENT DE LA NATURE PRIVÉE SANS POUR AUTANT DÉTRUIRE LE DEVENIR DU PUBLIC : LE DOMAINE PUBLIC EST LE PILIER DE LA FONCTION PRIVÉ CAR IL IMPLIQUE UNE CONVICTION DE RESPONSABILITÉ DANS LA SOCIÉTÉ ET LE TEMPS.
TAY
LE TEMPS SOUFFLE SUR LE SILENCE ET, LA SOURCE EST LA RÉGION DE LA RÉALITÉ. LA NATURE ET LA RESPONSABILITÉ N'ENGENDRENT PAS TOUJOURS LE BÉNÉFICE ET L'ENGAGEMENT AUTOUR DE SOI CAR IL Y A TOUJOURS DES MORALISATEURS : LE MINISTRE DES FINANCES ET DE L'ÉCONOMIE ET, LES RÉVOLUTIONS.
TAY
LE SPLEEN DU FINANCIER. LE SOLSTICE N'EST PAS AU RENDEZ-VOUS CAR TEL UN VIGNERON OU UN AGRICULTEUR, LA FINANCE EST LIÉE AUX FLUCTUATIONS DU TEMPS ET AUX PRÉVISIONS SATELLITAIRES DES NUAGES : MÊME AVEC UNE RÉELLE EFFICACITÉ, ON NE PEUT ÉVITER L'EFFROYABLE OU SES RUMEURS.
TAY
CELUI QUI NE CHERCHERA PAS AMPUTÉ L'EMPLOI PUBLIC POUR LA FONCTION PRIVÉE OU CELUI QUI NE PONCTIONNERA PAS LE DOMAINE PRIVÉ POUR LE CARACTÈRE PUBLIC, POURRA PRÉTENDRE POUVOIR REDONNER UNE CROISSANCE ÉCONOMIQUE AU MONDE: INVESTIR SUR LES RÉSOLUTIONS ET LEURS RESPONSABILITÉS.
TAY
REDONNER UNE CROISSANCE ÉCONOMIQUE AU MONDE, C'EST DONNER LA RÉPONSE AUX RESPONSABILITÉS : DE L'ENFANT AU RETRAITÉ. ENTENDRE LA NATURE ET SES MOUVEMENTS SANS CHERCHER À LES SYNTHÉTISER. FAIRE FACE AUX JALOUSIE ET AUX AVARICES QU'ENTRAÎNE LA CROISSANCE ET LA RICHESSE.
TAY
MA RÉALITÉ POLITIQUE EST LIÉE AUX RECHERCHES ET AUX AUTRES. EN L'ÉCONOMIE ET L'EXISTENCE, LA JALOUSIE ET L'AVARICE DÉVORENT LA NAÏVETÉ ET LA VAILLANCE. CERTAINS SE DÉSIGNENT POUR NE RIEN FAIRE ET POUR CROQUER LES MEILLEURS FRUITS : LA RÉALITÉ DU QUOTIDIEN DANS LA SOCIÉTÉ.
TAY
TÉMOIGNAGES DU
COMPAGNON TIGNARD YANIS,
LE JUGE DE LA RÉPUBLIQUE DE L'OLIVIER...
MINISTRE DU SECOURISME COMMUN
DE LA RÉPUBLIQUE D’ISRAËL ET DE LA COMMUNAUTÉ PARLEMENTAIRE DE LA PALESTINE,
AINSI QUE PROTECTEUR DE LA COMMUNAUTÉ PARLEMENTAIRE DU SAHARA OCCIDENTAL ET CITOYEN DE LA RÉPUBLIQUE FRANÇAISE !
PN 3286 de la Cour Européenne des droits de la femme, de l'enfant, de l'animal, des plantes, des logiciels, des robots et de l'homme,
ALIAS
TAY
LA CHOUETTE EFFRAIE, THE MOBY DICK OR THE TYTO ALBA DANS LES CLOCHERS DE L'EFFRAIE DE LA DAMA DE BLANCO !
Y'BECCA EN JÉRUSALEM :
les peuples dans le l'horizon, le vent et le verbe vers l'infini, le souffle et le vivant
DANS L'ABNÉGATION DE L’ÉGIDE DE DAME AMANDINE NIETZSCHE-RIMBAUD ET DE DAME CHARLOTTE DU STYLISME ARTISANAL DE LA CHAMBRE SYNDICALE : ÊTRE !
Y'BECCA EN JÉRUSALEM AVEC IN GOD WE TRUST ! Les peuples dans l'horizon vers l'infini !
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