Category: Academic Analysis

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A rocky planet in its star’s ‘habitable zone’ could be the first known to have an atmosphere – here’s what we found

Source: The Conversation – UK – By Hannah Wakeford, Associate professor, University of Bristol

New research using Nasa’s powerful JWST telescope has identified a planet 41 light years away which may have an atmosphere. The planet is within the “habitable zone”, the region around a star where temperatures make it possible for liquid water to exist on the surface of a rocky world. This is important because water is a key ingredient that supports the existence of life.

If confirmed by further observations, this would be the first rocky, habitable zone planet that’s also known to host an atmosphere. The findings come from two new studies published in the journal Astrophysical Journal Letters.

The habitable zone is partly defined by the range of temperatures generated by heat from the star. The zone is located at a distance from its star where temperatures are neither too hot nor too cold (leading to it occasionally being nicknamed “the Goldilocks zone”).

But exoplanets (worlds orbiting stars outside our solar system) capable of hosting liquid water often also need an atmosphere with a sufficient greenhouse effect. The greenhouse effect generates additional heating due to absorption and emission from gases in the atmosphere and will help prevent evaporation of water into space.

Together with an international team of colleagues, we trained the largest telescope in space, Nasa’s JWST, on a planet called Trappist-1 e. We wanted to determine whether this rocky world, which lies in its star’s habitable zone, hosts an atmosphere. The planet is one of seven rocky worlds known to orbit a small, cool “red dwarf” star called Trappist-1.

Rocky exoplanets are everywhere in our galaxy. The discovery of abundant rocky planets in the 2010s by the Kepler and Tess space telescopes has profound implications for our place in the Universe.

Most of the rocky exoplanets we’ve found so far orbit red dwarf stars, which are much cooler than the Sun (typically 2500°C/4,500°F, compared to the Sun’s 5,600°C/10,000°F). This isn’t because planets around Sun-like stars are rare, there are just technical reasons why it is easier to find and study planets orbiting smaller stars.

Red dwarfs also offer many advantages when we seek to measure the properties of their planets. Because the stars are cooler, their habitable zones, where temperatures are favourable to liquid water, are located much closer in comparison with our solar system, because the Sun is much hotter. As such, a year for a rocky planet with the temperature of Earth that orbits a red dwarf star can be just a few days to a week compared to Earth’s 365 days.

Transit method

One way to detect exoplanets is to measure the slight dimming of light when the planet transits, or passes in front of, its star. Because planets orbiting red dwarfs take less time to complete an orbit, astronomers can observe more transits in a shorter space of time, making it easier to gather data.

During a transit, astronomers can measure absorption from gases in the planet’s atmosphere (if it has one). Absorption refers to the process whereby certain gases absorb light at different wavelengths, preventing it from passing through. This provides scientists with a way of detecting which gases are present in an atmosphere.

Crucially, the smaller the star, the greater the fraction of its light is blocked by a planet’s atmosphere during transit. So red dwarf stars are one of the best places for us to look for the atmospheres of rocky exoplanets.

Located at a relatively close distance of 41 light years from Earth, the Trappist-1 system has attracted significant attention since its discovery in 2016. Three of the planets, Trappist-1d, Trappist-1e, and Trappist-1f (the third, fourth, and fifth planets from the star) lie within the habitable zone.

JWST has been conducting a systematic search for atmospheres on the Trappist-1 planets since 2022. The results for the three innermost planets, Trappist-1b, Trappist-1c and Trappist-1d, point to these worlds most likely being bare rocks with thin atmospheres at best. But the planets further out, which are bombarded with less radiation and energetic flares from the star, could still potentially possess atmospheres.

We observed Trappist-1e, the planet in the centre of the star’s habitable zone, with JWST on four separate occasions from June-October 2023. We immediately noticed that our data was strongly affected by what’s known as “stellar contamination” from hot and cold active regions (similar to sunspots) on Trappist-1. This required a careful analysis to deal with. In the end, it took our team over a year to sift through the data and distinguish the signal coming from the star from that of the planet.

Our star-corrected JWST transmission spectrum of Trappist-1e’s atmosphere which could either be fit by the blue wiggles, suggestive of an atmospheric signal, or the orange flat line suggestive of no atmosphere at all. The white shows how these two possibilities overlap and thus the challenge to interpret our initial TRAPPIST-1e observations.
JWST

We are seeing two possible explanations for what’s going on at Trappist-1e. The most exciting possibility is that the planet has a so-called secondary atmosphere containing heavy molecules such as nitrogen and methane. But the four observations we obtained aren’t yet precise enough to rule out the alternative explanation of the planet being a bare rock with no atmosphere.

Should Trappist-1e indeed have an atmosphere, it will be the first time we have found an atmosphere on a rocky planet in the habitable zone of another star.

Since Trappist-1e lies firmly in the habitable zone, a thick atmosphere with a sufficient greenhouse effect could allow for liquid water on the planet’s surface. To establish whether or not Trappist-1e is habitable, we will need to measure the concentrations of greenhouse gases like carbon dioxide and methane. These initial observations are an important step in that direction, but more observations with JWST will be needed to be sure if Trappist-1e has an atmosphere and, if so, to measure the concentrations of these gases.

As we speak, an additional 15 transits of Trappist-1e are underway and should be complete by the end of 2025. Our follow-up observations use a different observing strategy where we target consecutive transits of Trappist-1b (which is a bare rock) and Trappist-1e. This will allow us to use the bare rock to better “trace out” the hot and cold active regions on the star. Any excess absorption of gases seen only during Trappist-1e’s transits will be uniquely caused by the planet’s atmosphere.

So within the next two years, we should have a much better picture of how Trappist-1e compares to the rocky planets in our solar system.

The Conversation

Hannah Wakeford receives funding from UK Research and Innovation (UKRI) framework under the UK government’s Horizon Europe funding guarantee for an ERC Starter Grant (grant number EP/Y006313/1).

Ryan MacDonald has recieved funding from NASA through the NASA Hubble Fellowship grant HST-HF2-51513.001, awarded by the Space Telescope Science Institute, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., for NASA, under contract NAS 5-26555.

– ref. A rocky planet in its star’s ‘habitable zone’ could be the first known to have an atmosphere – here’s what we found – https://theconversation.com/a-rocky-planet-in-its-stars-habitable-zone-could-be-the-first-known-to-have-an-atmosphere-heres-what-we-found-264715

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Gin Lane by William Hogarth is a critique of 18th-century London’s growing funeral trade

Source: The Conversation – UK – By Dan O’Brien, Visiting Research Fellow, Centre for Death and Society, University of Bath

Gin Lane by William Hogarth (1751). Royal Academy of Arts

In 1751, the English painter William Hogarth created a nightmarish depiction of the London slum of St Giles. The familiar spire of the parish church towered over a scene of human ruin. This is Gin Lane, an imagined thoroughfare where the consumption of gin has deprived the inhabitants of sense, finances – and in some instances life.

At the heart of the image, Hogarth depicted a series of steps on which different characters illustrated the gin drinker’s descent from propriety to death. At the top of the steps, residents deposited their goods with the prosperous pawnbroker, including a carpenter who handed over his saw – a reminder that gin disrupts industry.

Just below on the steps is a drunken mother whose eagerness to take a pinch of snuff causes her baby to slip from her arms to its death below. The drunken mother is the most striking aspect of Hogarth’s image, a focal point that represents how gin detaches the drinker from their closest bonds and duties. Beneath the mother, reclines an emaciated gin drinker whose skeletal features hint at his imminent death. He even lacks the strength to hold his gin glass.

This article is part of Rethinking the Classics. The stories in this series offer insightful new ways to think about and interpret classic books, films and artworks. This is the canon – with a twist.

Gin Lane was one of two contrasting Hogarth visions of life in England’s capital in which the fortunes of Londoners were shaped by the drinks they consumed. The inhabitants of the other, Beer Street (1751), are artisans enjoying a foaming tankard during their long day of work.

Black and white engraving of a busy London street, filled with people drinking beer.
Beer Street by William Hogarth (1751).
Royal Academy of Arts

A blacksmith and paviour (person who lays paving) are in the foreground, while a man tasked with carrying a sedan chair quenches his thirst in the background.

Beer Street is a scene of industriousness in which draughts were consumed without disrupting the effort of the day. High in the scene, a group of workers enjoys beer shared from a jug while a tailor toasts them from a nearby window. The inhabitants’ prosperity has just one noticeable consequence in the tattered premises of the pawnbroker.

While Gin Lane can be read as a commentary on the dangers of vice, I believe it also comments on another significant development in 18th-century London – the growth of the funeral trade.

Birth of the undertaker

Just above the shoulder of the drunken mother are two coffins. One lies on the ground as a body is placed in it and the other is suspended outside the premises of an undertaker. This latter coffin was a shop sign, which could be seen across the city in the mid- to late-18th century. Undertaking was a developing trade that had many advocates. These undertakers were artisans or traders who supplemented their existing businesses with funerary work.

Undertakers were primarily middlemen who sourced the items required for a funeral, as well as providing items from their own stock. A carpenter acting as undertaker, for example, might build a coffin himself, before turning to ironmongers, drapers and painters for other elements of funerary display.

The supplemental nature of early undertaking enabled many people to adopt the title and some of the most successful eventually specialised fully in funerary work. In the closing decades of the 17th century, the earliest undertakers organised the elaborate funerals of elites, having previously supplied goods for these occasions. As the trade spread, its development was driven by profit and therefore thrived in urban centres where there were more prospective customers.

drawing of an undertaker's shop
Detail of the undertaker’s shop in Gin Lane by William Hogarth (1751).
Royal Academy of Arts

The presence of the undertaker’s shop in Hogarth’s Gin Lane is a reflection of the trade’s increasing popularity beyond the early origins in funerals of the elite.

By the mid-18th century, undertaker-led funerals were a common sight on the city’s streets, travelling from bereaved households to parish churches. The upstart trade had drawn criticism as early as 1699 when the author Thomas Tryon argued that undertakers were diminishing the worth of the funerary customs of the elites. And for many critics, there was no group thought less deserving of funerary spectacle than the gin-drinking poor.

Critiquing the undertaker

Hogarth’s inclusion of the undertaker was also a comment on the motives of the developing trade and the worth of its service. In Gin Lane, he emphasised the way that undertakers profited from the misfortune and misery of others.

He places the undertaker’s shop at the heart of a ruined street, where other trades have failed and the residents lie incapacitated and dying. His message is clear – the undertaker gains from the loss of others and so is little different from the other thriving businesses of the fictional street, the pawnbroker and the gin shop.

engraving of people lowering a body into a coffin.
The open coffin and the distant funeral party, detail from Gin Lane by William Hogarth (1751).
Royal Academy of Arts

The opened coffin and distant funeral party can also be read as a comment on the worth of the funerary products that underpinned the trade’s success. The lidless coffin is presented as little more than a box to contain the half-naked remains of the woman who is lowered into it. And the depiction of the dead woman reminds us that the coffin does nothing for its inhabitant – its purpose is purely aesthetic.

A uniform aesthetic is important to the funerary party, wearing hatbands and mourning cloaks as they wander through the tattered background. Yet the neatly attired procession is lost within the image and fails to hold the attention of the neighbourhood. The cost of these items cannot influence the attitudes of those outside of the funeral. Through these small details, Hogarth reminds the viewer that funerary goods are a hollow expenditure, which cannot improve the circumstances of the dead or the bereaved.

Much as the inhabitants of Gin Lane ruin themselves in pursuit of gin, so might the viewer waste their money on funerary goods that do not serve any practical purpose. As such, Hogarth’s work is more than a simple comment on the consequences of the gin craze – it’s a wider critique of how 18th-century Londoners spent their money.

Beyond the canon

As part of the Rethinking the Classics series, we’re asking our experts to recommend a book or artwork that tackles similar themes to the canonical work in question, but isn’t (yet) considered a classic itself. Here is Dan O’Brien’s suggestion:

Juan Manuel Echavarría has used photography to document how people experience death in a time of crisis and brutality. His work Réquiem NN (2006-13) uses imagery of graves in a Colombian cemetery to explore how people’s treatment of the dead is both an act of dignity and a form of resistance.

Réquiem NN depicts graves used for unidentified bodies that have been recovered from Colombia’s Magdalena River as a result of civil war. We see each grave in two periods, bringing to life the act of mourning, which has been performed for the unnamed dead, and revealing how the living use the graves to record the names of victims who were their own relatives.

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The Conversation

Dan O’Brien does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

– ref. Gin Lane by William Hogarth is a critique of 18th-century London’s growing funeral trade – https://theconversation.com/gin-lane-by-william-hogarth-is-a-critique-of-18th-century-londons-growing-funeral-trade-234761

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Le yoga peut aider notre corps, mais aussi notre cerveau, à rester jeune et en bonne santé

Source: The Conversation – France in French (3) – By Isabel María Martín Monzón, Profesora Titular Área de Psicobiología. Facultad de Psicología. Universidad de Sevilla, Universidad de Sevilla

Le yoga améliore la posture, renforce les muscles, préserve la santé cardiovasculaire et réduit les douleurs chroniques. En revanche, ses effets sur le cerveau et sur l’esprit sont moins connus. Prostock-studio/Shutterstock

On connaissait déjà les bienfaits de la pratique régulière du yoga pour le corps. On découvre que cette activité physique agit également sur le cerveau. Le yoga pourrait ainsi aider à lutter contre le stress et à préserver les capacités cognitives des seniors.

« L’esprit ne peut exister sans corps ! ».
António Damásio, neuroscientifique

Aujourd’hui, grâce à nos connaissances sur la science et le cerveau, nous pourrions peut-être affirmer quelque chose de similaire concernant le yoga. Même si beaucoup la considèrent comme une simple routine physique ou une mode passagère, cette activité est en fait un outil puissant pour prendre soin de notre esprit.

Les postures élégantes, les étirements doux et la respiration profonde ne sont pas seulement un moyen de détendre le corps ou d’augmenter la souplesse. Ils sont la porte d’entrée vers une transformation plus profonde : celle du cerveau. Cela peut sembler poétique ou exagéré, mais la science commence à le confirmer par des preuves.

Le yoga, comme une gymnastique cérébrale

Nous avons presque tous déjà entendu parler des bienfaits du yoga pour le corps. Il s’agit d’une activité physique qui améliore la posture, renforce les muscles, préserve la santé cardiovasculaire et réduit les douleurs chroniques. Cependant, ses effets sur l’esprit et le cerveau sont moins connus.



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Le yoga modifie le cerveau et améliore la santé mentale

Des études scientifiques ont démontré que sa pratique régulière augmente la neuroplasticité, c’est-à-dire la capacité du cerveau à se réorganiser et à créer de nouvelles connexions neuronales. Cet effet est dû, en partie, à l’augmentation d’une protéine appelée BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) qui est essentielle à l’apprentissage, à la mémoire et à la réparation neuronale.

Le plus intéressant est le fait que ces bénéfices sont observés en quelques semaines de pratique seulement et chez des personnes de tous âges. Les résultats montrent une amélioration de fonctions cognitives comme l’attention, la mémoire de travail et la vitesse de traitement. Le cerveau, comme le reste du corps, répond à un entraînement régulier.

Contre le stress et ses effets sur le cerveau

Le stress chronique est très nocif pour notre cerveau. Nous vivons dans une société qui glorifie la précipitation, la productivité sans pause et le multitâche. Tout cela active de manière excessive notre axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, ce qui augmente les niveaux de cortisol, l’hormone du stress. À petites doses, le cortisol est utile, mais lorsqu’il est élevé de manière chronique, il endommage l’hippocampe (qui est essentiel à la mémoire), réduit la concentration et affaiblit la régulation émotionnelle.

C’est là que le yoga a beaucoup à dire. Divers essais ont montré que sa pratique régulière réduit de manière significative l’activation de cet axe du stress. Les niveaux de cortisol diminuent, la fréquence cardiaque se stabilise et le système nerveux parasympathique – qui nous aide à nous reposer, à digérer et à nous régénérer – prend le contrôle.

C’est comme passer d’un état d’alerte constante à un état de calme réparateur. Le cerveau, reconnaissant, commence à mieux fonctionner.

La méditation modifie le cerveau

La méditation est un élément essentiel de nombreuses formes de yoga, même si elle n’est pas toujours pratiquée dans les cours de yoga modernes. C’est également l’une des activités qui a le plus d’impact sur le cerveau que nous connaissons.

Des études d’imagerie par résonance magnétique ont montré que les personnes qui méditent fréquemment ont un plus grand volume de substance grise dans des régions clés du cerveau telles que l’hippocampe (mémoire), le cortex préfrontal (prise de décision, attention, empathie) et l’insula (conscience corporelle et émotionnelle).

Ces changements peuvent être observés même après de courtes périodes (à peine huit semaines) de pratique quotidienne. Le plus précieux : aucune expérience préalable ni retraite spirituelle n’est requise. Seule la constance est nécessaire. Comme pour toute compétence, l’important est la régularité.

Un bouclier contre le déclin cognitif et le vieillissement

Avec l’âge, le cerveau perd du volume et de l’efficacité. Certaines fonctions ralentissent, la mémoire faiblit, se concentrer devient plus difficile. Mais ce n’est pas une fatalité. Il existe des moyens de protéger le cerveau contre les effets du temps. Le yoga pourrait en être un.

Plusieurs études ont montré que les personnes âgées qui pratiquent le yoga présentent de meilleures performances cognitives, une meilleure connectivité cérébrale et une réduction de la détérioration structurelle dans des zones clés du cerveau. Même ceux qui commencent à le pratiquer après 60 ans ou 70 ans peuvent constater une amélioration de leur attention, de leur mémoire et de leur bien-être émotionnel.

Ces bénéficies ne se limitent pas au domaine cognitif. La pratique régulière du yoga produit des effets positifs à un niveau holistique. Grâce à divers mécanismes neurobiologiques, elle exerce une action anti-vieillissement : elle réduit le stress oxydatif, améliore la fonction mitochondriale et immunitaire, module l’inflammation chronique et préserve la longueur des télomères (les extrémités des chromosomes, ndlr), marqueurs essentiels du vieillissement cellulaire.

Cela a des implications considérables. Dans un monde qui vieillit rapidement, promouvoir des activités telles que le yoga peut être une stratégie accessible, non pharmacologique et peu coûteuse pour prévenir la démence, rester jeune plus longtemps et améliorer la qualité de vie tout au long de notre existence.

Au-delà du corps

Les gens s’adonnent au yoga pour des raisons très diverses. Certains cherchent à étirer leur dos, d’autres à mieux dormir, d’autres encore veulent simplement trouver un moment de paix dans un monde qui ne s’arrête jamais. Ce qu’ils ne savent peut-être pas, c’est qu’en pratiquant le yoga, ils cultivent un esprit plus clair, un cerveau plus sain et une vie mentale plus riche.

Tout comme la musique transforme ceux qui la pratiquent, le yoga façonne et protège ceux qui s’y adonnent. C’est une façon de revenir à son corps, mais aussi de reconstruire son esprit. De se connecter à soi-même, mais aussi à une vie plus épanouie.

Car, peut-être, comme le dirait Damásio, si le corps donne naissance à l’esprit, alors prendre soin de son corps grâce à des pratiques telles que le yoga, c’est aussi prendre profondément soin de ce que nous sommes.

The Conversation

Isabel María Martín Monzón ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Le yoga peut aider notre corps, mais aussi notre cerveau, à rester jeune et en bonne santé – https://theconversation.com/le-yoga-peut-aider-notre-corps-mais-aussi-notre-cerveau-a-rester-jeune-et-en-bonne-sante-258028

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De la médecine traditionnelle au traitement du cancer : le fabuleux destin de la pervenche de Madagascar

Source: The Conversation – France in French (3) – By Audrey Oudin, Maître de conférences, Université de Tours

L’histoire de la pervenche de Madagascar, dont sont extraits des anticancéreux majeurs, est une des belles histoires de la pharmacopée. Mais le mode de production actuel peu rentable et coûteux de ces molécules thérapeutiques conduit à des pénuries dont pâtissent les malades. Face à ces enjeux, une équipe de l’Université de Tours développe une « bioproduction » des molécules anticancéreuses indépendamment de la plante… dans des levures de boulanger.

Sous son air de fleur toute simple, la pervenche de Madagascar cache de grands pouvoirs. Originaire de l’île de Madagascar, cette jolie plante vivace aux pétales roses ou blancs, d’abord nommée Vinca rosea puis reclassifiée Catharanthus roseus, n’est pas seulement une vedette ornementale dans nos parcs en France. Elle est à l’origine de médicaments essentiels, notamment en cancérologie.

Une plante de médecine traditionnelle

Si vous visitez quelques pays tropicaux, vous pourrez vite vous retrouver face à cette plante, dans les jardins, sur les trottoirs, à la lisière des forêts, aux abords des plages…

Native de Madagascar (en vert), « C. roseus » a été distribuée dans différentes régions du monde (en violet) en tant que plante ornementale et pour ses vertus médicinales. Source : www.kew.org/plants/madagascar-periwinkle (carte cliquable).

Dans ces régions, C. roseus est une plante médicinale de première importance. Depuis des siècles, fleurs, feuilles ou racines, en infusion, en décoction ou en jus, sont utilisées en médecine traditionnelle pour traiter l’hypertension artérielle, les infections cutanées, les troubles respiratoires, la dengue ou encore le diabète. C’est cette dernière indication qui, dans les années 1950, attire l’attention de deux scientifiques canadiens Robert L. Noble et Charles Beer.

La découverte de deux anticancéreux majeurs

En testant des extraits de la plante sur des rats, ils n’observent aucune modification sur la glycémie (le taux de sucre dans le sang, ndlr) mais constatent une chute brutale des globules blancs. Ils isolent de ces extraits un premier composé : la vinblastine.

Dans le même temps, c’est la course à la découverte de nouvelles molécules actives. Les plantes médicinales sont une cible de choix et sont étudiées en masse. La compagnie pharmaceutique Eli Lilly teste l’activité antitumorale de nombreux extraits dont ceux de C. roseus. L’extrait de pervenche de Madagascar prolonge la vie de souris atteintes de leucémie. Elle isole des feuilles un deuxième composé : la vincristine.

Lors d’un congrès en 1958, la rencontre des équipes canadienne et états-unienne aboutit à une collaboration fructueuse conduisant, quelques années plus tard, à l’approbation par l’US Food Drug Administration (FDA) de l’utilisation de la vinblastine (Velbe) et de la vincristine (Oncovin) comme médicaments anticancéreux.

Une révolution en chimiothérapie

L’élucidation de leur structure chimique montre que ce sont des alcaloïdes retrouvés très majoritairement chez les plantes. Ils sont appelés vinca-alcaloïdes. À partir de ces produits naturels, un premier dérivé semi-synthétique (la vinorelbine, Navelbine) est produit par l’équipe du Pr Pierre Potier de l’Institut de chimie des substances naturelles à Gif-sur-Yvette (Essonne), qui s’intéresse depuis quelques années à leur synthèse. Suivront d’autres dérivés (vinflunine [Javlor], vindésine [Eldisine]) qui enrichissent l’arsenal thérapeutique.

Ces molécules cytotoxiques ciblent une structure dynamique essentielle à la division des cellules tumorales appelée fuseau mitotique et stoppent la prolifération de ces cellules.

Les vinca-alcaloïdes et leurs dérivés sont aujourd’hui utilisés en chimiothérapie pour traiter différentes formes de tumeurs solides, de lymphomes et de leucémies, notamment la leucémie lymphoblastique aiguë, ce qui permet de sauver la vie de nombreux enfants. Dans certains cas, ce sont les seuls traitements existants.

Les molécules, produites par l’industrie pharmaceutique par une méthode mise au point par l’équipe du Pr Potier, impliquent la condensation chimique de deux précurseurs, la vindoline et la catharantine, pour obtenir les vinca-alcaloïdes biologiquement actifs.

Un rendement dérisoire, un coût exorbitant et des pénuries

Malheureusement, la plante produit ces molécules en très faible quantité, l’obtention de 1 g de vincristine nécessitant une tonne de feuilles. La pervenche de Madagascar est donc cultivée à grande échelle, notamment en Inde et utilisée comme matière première.

Ce mode de production, basé sur l’exploitation unique d’une ressource végétale disponible principalement « à l’étranger », explique le coût élevé des traitements (plusieurs dizaines de millions de dollars pour 1 kg de vincristine) et des ruptures d’approvisionnement des vinca-alcaloïdes, comme en 2019 et en 2021, ce qui a conduit à des difficultés pour traiter les patients aux États-Unis et en France, notamment.

Ces tensions ont poussé le gouvernement français à classer la vincristine parmi la liste des médicaments essentiels, dont la production doit être sécurisée et relocalisée sur le territoire national.

Percer les secrets de production de la pervenche de Madagascar

Des approches alternatives doivent être développées. Depuis la fin des années 1970, des équipes de recherche du monde entier, dont notre unité de recherche « Biomolécules et biotechnologies végétales (BBV) » de l’Université de Tours, s’efforcent de décrypter les voies de synthèse des vinca-alcaloïdes et de déterminer quelles sont les enzymes végétales, ces catalyseurs biologiques, qui conduisent à leur production.

50 ans plus tard, toutes les enzymes sont enfin identifiées ainsi que les gènes codant ces enzymes, les deux dernières étapes (parmi plus de 30 nécessaires !) ayant été élucidées en 2018. Nous connaissons désormais le mécanisme de production dans la plante. Mais comment le reproduire ?

La solution : des cellules-usines de levure

Et si la solution venait de la levure de boulanger ? Ce champignon (Saccharomyces cerevisiae), utilisé pour fabriquer notre pain, est sans danger pour l’humain, facile à manipuler et à cultiver.

Les années 2000 ont en effet vu l’émergence de nouvelles technologies permettant la production de molécules naturelles dans des organismes hétérologues microbiens tels que la levure Saccharomyces cerevisiae, avec un premier succès : la production d’artémisinine, médicament originellement extrait de l’armoise annuelle (Artemisia annua) et utilisé pour combattre le paludisme.

Cette stratégie appelée bioproduction permet ainsi de transformer les levures en « cellules-usines » capables de produire des molécules complexes indépendamment de la plante.

En 2018, un consortium international, dont notre équipe fait partie, combinant connaissances de la pervenche de Madagascar et expertises en bioproduction obtient un financement européen (Horizon 2020), (projet MIAMi) pour développer une levure productrice de vinca-alcaloïdes.

Pari réussi : publiés dans la prestigieuse revue Nature en 2022, nos travaux révèlent le succès du transfert de plus de 34 gènes codant les enzymes végétales impliquées dans la synthèse des vinca-alcaloïdes.

Nous disposons désormais de « cellules-usines » de levures produisant les deux précurseurs, vindoline et catharanthine, nécessaires pour la synthèse de la vinblastine. Les recherches actuelles visent désormais à améliorer les rendements et à passer progressivement à l’échelle industrielle.

Source : Université de Tours.

La pervenche de Madagascar, un modèle pour l’avenir

L’histoire ne s’arrête pas là. La pervenche de Madagascar a livré quelques-uns de ses secrets et est désormais une plante phare, modèle sur lequel on peut s’appuyer. Ces avancées ouvrent la porte à la bioproduction d’autres produits naturels rares issus des plantes mais aussi des organismes marins et possédant des activités thérapeutiques.



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C’est le cas de l’étoposide, un autre anticancéreux majeur produit par la pomme de mai (Podophyllum peltatum), sur lequel notre équipe travaille particulièrement afin de relocaliser sa production en région Centre-Val de Loire.

De nouveaux médicaments à inventer

Au-delà de la reproduction de l’existant, cette stratégie ouvre la voie à l’invention de nouvelles molécules par ingénierie des levures qui pourraient ainsi modifier la structure initiale. Cela permettrait de moduler leur activité pharmacologique et d’étendre ainsi les possibilités d’utilisation thérapeutique.

La première pierre est posée avec la production d’alstonine. Cette molécule bioactive, identifiée notamment dans la pervenche de Madagascar et utilisée en médecine traditionnelle au Nigéria pour traiter certaines affections liées à la santé mentale, suscite un grand intérêt scientifique pour son profil psychotique original.

En 2024, notre collaboration avec l’Université technique du Danemark a permis de produire l’alstonine dans la levure, mais aussi une alstonine modifiée, ce qui laisse envisager son utilisation dans de nombreux traitements. Des résultats prometteurs…

The Conversation

Le projet MIAMi a été financé par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n°814645.
Le projet ETOPOCentre visant à sécuriser l’approvisionnement en étoposide a été financé dans le cadre du programme Ambition Recherche Développement (ARD) CVL Biomédicaments (Région Centre Val de Loire).
Les études sur l’alstonine ont été financées dans le cadre du projet MIACYC (ANR-20-CE43-0010).

– ref. De la médecine traditionnelle au traitement du cancer : le fabuleux destin de la pervenche de Madagascar – https://theconversation.com/de-la-medecine-traditionnelle-au-traitement-du-cancer-le-fabuleux-destin-de-la-pervenche-de-madagascar-264418

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New type of ‘sieve’ detects the smallest pieces of plastic in the environment more easily than ever before

Source: The Conversation – Global Perspectives – By Shaban Sulejman, PhD Candidate, Faculty of Science, The University of Melbourne

Nanoplastic particles are captured by cavities in the optical sieve. Lukas Wesemann and Mario Hentschel

Plastic pollution is everywhere: in rivers and oceans, in the air and the mountains, even in our blood and vital organs. Most of the public attention has focused on the dangers of microplastics. These are fragments smaller than 5 millimetres.

But an even smaller class of fragments, nanoplastics, may pose a greater risk to our health and our environment. With diameters of less than a micrometre (one millionth of a metre), these tiny particles can cross important biological barriers and accumulate in the body. Because they’re so tiny, detecting nanoplastics is extremely difficult and expensive. As a result, determining the extent of their impact has been largely guesswork.

A cheap, easy and reliable way to detect nanoplastics is the first step in addressing their potential impact. In our new study published today in Nature Photonics, my colleagues and I describe a simple, low-cost method that detects, sizes and counts nanoplastics using nothing more than a standard microscope and a basic camera.

Breaking down into ever-smaller pieces

What makes plastics useful is their durability. But that is also what makes them problematic.

Plastics do not disappear. They are not broken down by the ecosystem in the same way as other materials. Instead, sunlight, heat and mechanical stress slowly split the plastic apart into ever-smaller fragments. Larger pieces become microplastics, which eventually become nanoplastics once they are less than a micrometre in size.

At such a small size, they can pass through important biological safeguards such as the blood–brain and placental barriers. They can then start to accumulate in our organs, including our lungs, liver and kidneys. They can also carry other contaminants into our bodies, such as pollutants and heavy metals.

Plastic pollution and a red drink can on a beach.
Plastics are not broken down in the ecosystem in the same way as other materials.
Brian Yurasits

Yet, despite these dangers, real-world data on nanoplastics are scarce.

Today, detecting and sizing particles below a micrometre often relies on complex separation and filtration methods followed by expensive processes, such as electron microscopy. These methods are powerful. But they’re also slow, costly and usually confined to advanced laboratories.

Other optical laboratory techniques, such as dynamic light scattering, work well in “clean” samples. However, they struggle in “messy” real-world samples such as lake water because they cannot easily distinguish plastic from organic material.

An optical sieve

To address these issues, our international team from the University of Melbourne and the University of Stuttgart in Germany set out to make detection simple, affordable and portable.

The result of our collaborative work is an optical sieve: an array of tiny cavities with different diameters etched into the surface of a type of semiconductor material called gallium arsenide. Essentially, a collection of tiny holes, invisible to the naked eye, in a flat piece of a suitable material.

Physicists call these cavities “Mie voids”. Depending on their size, they produce a distinct colour when light is shone on them. When a drop of liquid containing nanoplastics flows over the surface, the nanoparticles will tend to settle into cavities that closely match their size.

Then, with a chemical rinse, mismatched particles wash away while matched ones stay tightly held in place by electromagnetic forces.

A diagram showing a sieve dropping liquid onto a square.
The optical sieve consists of a cavities of different sizes. When pouring a droplet of liquid containing nanoplastics over it, the particles get captured by the cavities of matching size and a colour change is directly visible in a microscope image.
Lukas Wesemann

That part is simple. But it wouldn’t make the process cheaper or more portable if it still required a large, expensive electron microscope to visualise the trapped particles.

But here’s the key: when a particle is captured inside a cavity, it changes the colour of that cavity. This means filled cavities are easily distinguishable from empty ones under a standard light microscope with an ordinary colour camera, often shifting from bluish to reddish hues.

By observing colour changes, we can see which cavities contain particles. Because only certain-sized particles fill certain-sized cavities, we can also infer their size.

In our experiments, using nothing but our optical sieve, a standard light microscope and a simple camera, we were able to detect individual plastic spheres down to about 200 nanometres in diameter – right in the size range that matters for nanoplastics.

Tiny black balls covering a grey surface.
Nanoplastic particles with a size below one micrometer.
Lukas Wesemann and Mario Hentschel

Putting it to the test

To validate the concept, we first used polystyrene beads in a clean solution. We observed clear colour changes for particles with diameters between 200 nanometres and a micrometre.

We then tested a more “real-world” sample, combining unfiltered lake water (including biological material) with clean sand and plastic beads of known sizes: 350 nanometres, 550 nanometres and a micrometre.

After depositing this mixture onto the optical sieve and then giving it a rinse, we were able to see distinct bands of filled cavities with diameters that matched the beads we had added.

This confirmed the optical sieve had successfully detected the nanoplastic particles in the lake water sample and determined their sizes. Importantly, this did not require us to separate the plastics from the biological matter first.

What’s next?

Our new method is a first step in developing a cheap, easy and portable method for routine monitoring of waterways, beaches and wastewater, and for screening biological samples where pre-cleaning is difficult.

From here, we are exploring paths to a portable, commercially available testing device that can be adapted for a range of real-world samples, especially those like blood and tissue that will be crucial in monitoring the impact of nanoplastics on our health.

The author would like to acknowledge the contribution of Lukas Wesemann to this article.

The Conversation

Shaban Sulejman receives funding from The University of Melbourne under a Ernst & Grace Matthaei Scholarship, the Australian Government Research Training Program Scholarship, and the Australian Research Council.

– ref. New type of ‘sieve’ detects the smallest pieces of plastic in the environment more easily than ever before – https://theconversation.com/new-type-of-sieve-detects-the-smallest-pieces-of-plastic-in-the-environment-more-easily-than-ever-before-264593

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The legend of Troy explained

Source: The Conversation – Global Perspectives – By Marguerite Johnson, Honorary Professor of Classics and Ancient History, School of Historical and Philosophical Inquiry, The University of Queensland

Helen and Paris depicted on an Ancient Greek vase, 380–370 BC. Wikimedia Commons

The Trojan War is a legend that sprang from a distant memory of a real Greek incursion into the Bronze Age city of Troy (in modern day Türkiye). This may have taken the form of annual piracy raids and/or encounters based on control of the Aegean Sea.

These real life encounters between Greeks and Trojans, led to the destruction of Troy circa 1150 BCE (likely though warfare and fire). Over hundreds of years, they were transformed into oral tales.

Collectively known as the Trojan War Cycle, these tales were later committed to writing. They were retold and readapted over centuries in Greek and Roman antiquity, with writers and artists changing and adding to the basic plotline to suit their own purposes. Adaptations of the hundreds of stories that make up this cycle continue today, particularly in theatre.

The immediate cause of the legendary war, as storytellers have told it, was the abduction of King Menelaus’s wife Helen, Queen of Sparta, by the Trojan prince, Paris. (In the shame-based culture of Bronze Age Greek society, this act was deeply humiliating for a man, especially a king).

In response to the kidnapping, Menelaus’s brother, Agamemnon, King of Mycenae (a city in the Peloponnese), led a military campaign against Troy. The city of around 10,000 people was surrounded and held under siege for ten years.

The war ended with the ingenious deception of the Trojan Horse. This huge wooden beast was offered to the Trojans as a so-called gift from the Greeks, but secretly contained Greek soldiers. Once inside the city, they crept out, threw open the gates to their fellow Greeks and so began the city’s final days.

A painting of soldiers pulling a huge, white wooden horse.
Giovanni Domenico Tiepolo, The Procession of the Trojan Horse in Troy.
Wikimedia Commons, CC BY-SA

Is any of it true?

Most of us may find it strangely romantic to believe in a heroic quest for a stolen queen rather than accept that the city of Troy ultimately fell as a result of strategic and economic assaults at the hands of the Mycenaean Greeks.

Indeed, the actual city of Troy has been located, complete with two archaeological sublayers. Experts have found evidence that attests to the city’s destruction by siege. Similarly, the site of Bronze Age Mycenae, a palatial structure, as old as the particular sublayers of Troy, has been identified at the place of origin for the Greek expeditions.

But such physical sites cannot prove the historical existence of Helen, Achilles and the other superstars of the storytellers.

Such heroes and heroines most likely came into being as the stories developed, although some characters may have been partially based on historic leaders, their wives and families.

The ruins of Troy today.
Part of the excavated city of Troy today.
Marguerite Johnson, CC BY

The Iliad’s account

The Iliad (c. eighth century BCE) is the earliest example of how the shadowy, inglorious invasion of a prosperous city was transformed into a monumental national epic. Other stories tell aspects of the myth, for example Euripides’ tragedy, The Trojan Women (415 BCE).

Attributed to the poet Homer, the Iliad chronicles some weeks in the last year of the war. Composed in dactylic hexameter and divided into 24 “books” (chapters, if you will) that culminate in 15,693 lines of poetry, it is the definitive masterpiece of war literature.

Moving from the Greek encampment along the shores of northwest Asia Minor (modern-day Türkiye) to the fortified citadel of Troy (the modern-day city of Hisarlik) at the mouth of the Dardarnelles, the Iliad evokes the lives of both Greek and Trojan warriors as well as those of civilians.

As a war narrative, its battle scenes are visceral and drenched in blood, evoking both courage and cowardice, and certainly not for the squeamish. Yet it also captures the devastation war brings to children, wives, mothers, men too old to fight and hostages, along with soldiers.

The poem opens with an internal feud among the Greeks themselves, centring on the animosity between Agamemnon, and Achilles, leader of the Myrmidons (from modern-day Thessaly), who is also fighting for the Greeks.

At the heart of this bitter dispute are two hostages. Chryseis, daughter of the Trojan priest of Apollo, Chryses, has been taken by Agamemnon as a sex slave following a raid. Briseis was awarded to Achilles during a similar incursion.

The god Apollo sends a plague upon the Greeks as a result of Agamemnon’s refusal to return Chryseis to her father. Achilles – enraged and acting above his station – publicly confronts Agamemnon, demanding he return the young woman. Humiliated, Agamemnon eventually agrees but, in order to regain his preeminent status, takes Briseis from Achilles.

This scene evokes what modern people might recognise as combat fatigue. There is tension around decision-making, confused thinking, mistrust and anger. This personal feud depicts both men, not only as larger than life warriors, but also as complex human beings enduring almost unendurable conditions.

While such a situation may seem irrelevant in an epic that tells such a monumental tale, explicating the horrors of war on such a grand and devastating scale, the reality is quite the opposite.

Firstly, it is a reminder that war can be banal. Indeed, the “mini war” over two sex slaves seized during raiding parties reenacts the overarching “super war” at Troy, reinforcing the vanity of the human condition as well as the recklessness and even malignancy propelling some conflicts.

Karl Friedrich Deckler, ‘The Farewell of Hector to Andromaque and Astyanax’
Wikimedia, CC BY

Interestingly, the story of the Trojan Horse, the death of Achilles, and the many other instalments that constitute the Trojan War Cycle, do not interest the poet who compiled the Iliad. These are tales told elsewhere, in the fragments that remain of other epics, in the songs of lyric poets and in some of the extant tragedies of playwrights, right up to the literature and art of Late Antiquity.

Rather, Homer is interested in the stories of the humans trapped in the crossfire. For example, in Book Six of the Iliad, Hector, a Trojan prince and Troy’s greatest warrior, farewells his wife, Andromache, and his infant son, Astyanax, as he prepares to return to the battlefield. Andromache, who senses her husband is soon to die, says:

[…] for me it would be far better
to sink into the earth when I have lost you, for there is no other
consolation for me after you have gone to your destiny –
only grief […]

The Trojan Women

Andromache’s story and those of other women after the fall of Troy are of particular interest to Greek tragic playwrights of the fifth century BCE. The most powerful of the extant plays on this theme is Euripides’ The Trojan Women. The play consists of the voices of the four women who mourn the death of Hector at the hands of Achilles in the last book of the Iliad: Cassandra, the Trojan princess; Hecuba, the Queen of Troy; Andromache; and, finally, Helen herself.

To emphasise the suffering in war, the Chorus (the traditional collective narrators in Greek plays) is comprised of captive Trojan women, representing the nameless and forgotten human collateral.

This tragedy has been retold and re-imagined since its original production, including a heralded Australian adaptation by Barrie Kosky and Tom Wright in 2008.

Euripides details the fate of Cassandra, the princess also taken as a sex slave by Agamemnon; Hecuba, the wife of Priam, the last king of Troy, who is enslaved to Odysseus, King of Ithaca, and Andromache, indentured to Neoptolomus, son of Achilles. As for Helen, she is vilified as having caused the Trojan War, although in this play she, too, is a victim of war as she must beg her husband for her life.

The horror and inhumanity expressed in The Trojan Women culminates in the Greek execution of Astyanax, the baby son of Andromache and Hector. The tiny body is prepared for burial by his grandmother, Hecuba, while Andromache wails and Troy burns.

The endless interpretations of the siege of Troy in both literature and art can show courage and the triumph of the human spirit in the face of the worst of adversities. Yet others show that heroism is debatable and mutable, victory comes with loss of humanity, and women and children are always the victims.

The Conversation

Marguerite Johnson does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

– ref. The legend of Troy explained – https://theconversation.com/the-legend-of-troy-explained-263905

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Xi Jinping is in a race against time to secure his legacy in China

Source: The Conversation – Global Perspectives – By Ian Langford, Executive Director, Security & Defence PLuS and Professor, UNSW Sydney

The Chinese military parade that had the world talking last week was more than just pageantry. It was a declaration that Chinese leader Xi Jinping sees himself in a race against time to secure his place in history.

For Xi, who has just turned 72, unification with Taiwan is not just a policy aim; it is the crown jewel that would elevate him above Mao Zedong and cement his reputation as the greatest leader in modern Chinese history.

The timing and staging of the parade underscored this urgency, a showcase of power before an audience of foreign leaders and cameras at a high-stakes anniversary event in Beijing.

Mao, the founder of the People’s Republic of China, unified the country under Communist rule, but left it poor and isolated.

Xi’s mission is to finish the job by formally ending the Chinese civil war that pitted the Communists against the Nationalists and annexing the island of Taiwan to lock in his place in the party pantheon.

But waiting is dangerous. Inside the Chinese Communist Party, loyalty is transactional and rivals constantly watch for weaknesses.

In 2012, for example, Bo Xilai, a rising star and once-close ally of Xi’s, suffered a dramatic and very public downfall. The scandal could easily have consumed Xi, but he turned it into an opportunity, using Bo’s downfall to cement his own rise.

That episode remains a cautionary tale in Beijing’s elite politics: power must never falter; momentum must never slip.

More than a decade later, Xi has removed or sidelined nearly every rival and manoeuvred himself into a third term. However, he still governs with the urgency of someone who knows how quickly fortunes can turn.

US catching up on hypersonic missiles

Abroad, the strategic equation is also changing.

For years, Beijing enjoyed a headstart in hypersonic weapons, anti-ship missiles and industrial production. China’s air and advanced missile defence systems have been designed to threaten US carrier strike groups and complicate allied operations across East and North Asia.

But Washington may soon close the gap. The Pentagon requested nearly US$7 billion (A$10.6 billion) in hypersonic missile program funding in the fiscal year 2024–25, while private firms are accelerating innovation in reusable missile testbeds and propulsion.

The US Navy is repurposing Zumwalt-class destroyers for its Conventional Prompt Strike hypersonic system, giving the navy its first maritime platform capable of hypersonic strike. Sea-based demonstrations of the new system are planned as soon as the program matures.

Every step narrows China’s military advantage.

US shipbuilding looking for revival, too

The industrial rivalry between China and the US is a similar story.

China currently dominates global commercial shipbuilding, a dual-use foundation that also supports naval expansion.

A recent analysis found one Chinese shipbuilder alone built more ships by tonnage in 2024 than the entire US industry has produced since the second world war. Foreign ship orders are underwriting this building capacity, which can rapidly pivot to naval platforms.

This edge has continued in 2025. Xi is counting on this industrial base to give China an edge in a future conflict over Taiwan.

However, US and allied investments in shipbuilding are starting to respond.

The Trump administration has set up a White House office dedicated to fixing US shipbuilding, while the Pentagon has requested US$47 billion (A$71 billion) for Navy ship construction in its annual budget.

Japan and South Korea, both major shipbuilders, have also added significant resources to their shipbuilding capacity in an acknowledgement of the changing power structures in East and North Asia. US politicians recently visited both countries to secure greater assistance in boosting US building capacity, too.

China is also getting older

More urgent still is the demographic clock. China’s population shrank by about two million in 2023, the second straight annual decline, as births fell to nine million, half the 2017 level.

The working-age cohort is shrinking, while the number of people over 60 years old is expected to rise to roughly a third of China’s population by the mid-2030s. This will be a major drag on growth and strain on social systems.

Demography is not destiny, but it compresses timelines for leaders who want to lock in strategic gains.

America’s competitive advantage

There is a final, often overlooked problem. The most efficient political-warfare system of the modern era is capitalism – the engine of competition that rewards adaptation and punishes failure.

The US still possesses a uniquely deep capacity for “creative destruction” – it constantly churns through firms and ideas that power long-term growth and reinvention.

That dynamism is messy, decentralised and often uncomfortable. However, it remains America’s strategic ace: it can retool industries, scale breakthrough technologies and absorb shocks faster than any centrally directed system.

China can imitate many things, but it cannot easily replicate that market-driven ecosystem of risk capital, failure tolerance and rapid reallocation.

All of this explains why Xi wants the world to believe China’s rise is unstoppable and unification with Taiwan is inevitable.

But inevitability is fragile. Beijing’s “win without fighting” approach, which involves grey-zone coercion, economic leverage and an incremental, “salami-slicing” approach to territorial claims in the South China Sea, has worked because it relies on patience and subtlety. The more Xi accelerates, the more he risks miscalculation.

A forced attempt to seize Taiwan would be the most dangerous gamble of his rule. If the People’s Liberation Army falters, the consequences would be severe: strategic humiliation abroad, political turbulence at home, and a punctured narrative of inevitability that sustains party authority.

Sun Tzu’s greatest victory is the one won without fighting, but only when time favours patience. For Xi Jinping, time is not on his side.

The Conversation

Ian Langford does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

– ref. Xi Jinping is in a race against time to secure his legacy in China – https://theconversation.com/xi-jinping-is-in-a-race-against-time-to-secure-his-legacy-in-china-264691

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Así afectará el cambio climático al oleaje de los océanos, las rutas marítimas y la geopolítica

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Gabriel Ibarra Berastegui, Catedrático de Mecánica de Fluidos, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

Es previsible que los cambios en el viento y la altura de ola en el Mediterráneo afecte a la importancia geopolítica del canal de Suez. Byvalet/Shutterstock

La mayor parte de los estudios científicos sobre clima se centran en las proyecciones futuras de temperatura debidas a las emisiones de gases de efecto invernadero. Un fenómeno que también afecta al oleaje de los mares.

Investigadores de la Universidad del País Vasco hemos analizado cómo el sistema atmósfera-océano terrestre absorbe los cambios de temperatura debidos al cambio climático e impacta en el medio marino. El calentamiento de la atmósfera se traslada de manera no lineal a los vientos y olas dando lugar a patrones complejos y con grandes diferencias en los distintos mares.

Los resultados obtenidos muestran que la evolución previsible del viento y la altura de las olas será muy desigual en los distintos océanos hasta finales del siglo XXI, con implicaciones futuras de tipo económico y geopolítico.

El Ártico: menos hielo y más olas

Un informe de la OCDE) señala las ventajas que el deshielo en el Ártico podría representar para el transporte marino de mercancías: se estima que el tiempo de tránsito se reducirá en un 40 % con respecto a la ruta actual entre Asia y Europa.

Sin embargo, una vez desaparecido el hielo, aunque sea de forma parcial, nuestro pronóstico indica que para finales de siglo, el Ártico sufrirá el incremento más importante de viento y altura de olas de todos los océanos.

Este importante aumento, sin duda, dificultará la navegación por lo que, incluso en ausencia de hielo, quizás haga que el tránsito comercial por el Polo Norte siga siendo casi imposible.

Por ello, es improbable que esta combinación de cambios en el Ártico resulte en un debilitamiento sustancial del tráfico marítimo que, a través de Suez y finalizando en el Mediterráneo, conecta hoy Asia y Europa.



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El Mediterráneo: olas, energías renovables y seguridad

El Mediterráneo constituye un eslabón clave en una segunda ruta marítima: la del petróleo y gas que se teje desde el Índico hacia Europa. En nuestra investigación, ambos mares muestran un comportamiento opuesto al del Ártico, con reducciones notables de viento y olas hasta finales de siglo. A nivel global, el Mediterráneo es el mar del que se esperan las mayores disminuciones tanto en viento como en altura de olas hasta el año 2100.

La década de 2010-2020 representa un punto de inflexión para un mar que en las pasadas décadas ha tenido un comportamiento constante y que ahora, hasta final de siglo, se encamina hacia una reducción de su viento y oleaje.

Proyecciones de cambios en la altura de ola hasta 2100 en el Mediterráneo.
Proyecciones de cambios en la altura de ola hasta 2100 en el Mediterráneo.
Gabriel Ibarra, CC BY-SA

La incipiente implantación de plantas de extracción de energía de las olas podría verse comprometida ya que el diseño elegido en la primera planta operativa del Mediterráneo, situada en Jaffa (Israel), se basa en unos pistones cuyo rendimiento depende de la altura de ola. La previsible disminución de altura de la olas trae nuevos desafíos al desarrollo tecnológico de futuras plantas similares en el Mediterráneo.

Por otro lado, también se esperan cambios en el sector eólico y los parques marinos proyectados para las próximas décadas, que deberán hacer frente a una caída en su producción debido a la disminución de la velocidad del viento.



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A lo largo del eje central del Mediterráneo, por donde transitan dos rutas marítimas fundamentales, las disminuciones de viento y oleaje estimadas en nuestro trabajo son del 2 % por década hasta finales del siglo.

Estos futuros cambios favorecerán una navegación más fluida en el Mediterráneo, lo cual conllevará un reto de seguridad adicional debido a la proliferación esperable de actividades ilegales, como el tráfico de armas, de drogas y personas.

Por ello, la propia estabilidad futura de los países ribereños representa en sí misma un reto para hacer del Mediterráneo un mar seguro para el tráfico de mercancías y el suministro energético.



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¿Se puede contar con rutas alternativas a futuro?

Un menor oleaje reduce tiempos de navegación y costes, por lo que estos cambios futuros debidos al cambio climático reforzarán el papel de esas dos rutas marítimas centradas en el Mediterráneo. Uno de los principales patrones globales que emergen en las proyecciones de vientos y olas hasta 2100 es una intensa asimetría entre los hemisferios Norte y Sur, concentrándose en este último los mayores incrementos. Por ello, hay que considerar, además, que la vía alternativa al Mediterráneo, es decir, rodeando África, se verá dificultada debido a un sostenido incremento de viento y olas esperable para las próximas décadas en el Indico y Atlántico Sur.

Este debilitamiento en las perspectivas de consolidación de rutas alternativas incrementa todavía más la importancia geopolítica de tres nodos clave en dichas rutas: el canal de Suez, el estrecho de Bab-el-Mandeb y el estrecho de Ormuz, crucial para el suministro global de gas y petróleo. Así lo confirman las recientes tensiones bélicas en el golfo Pérsico. Paradójicamente, hemos visto que en esta reciente crisis la relevancia clave de estos nodos ha actuado como factor de estabilización para el comercio mundial, ya que la proyección simultánea de los intereses vitales contrapuestos de diferentes actores internacionales ha resultado en el mantenimiento de las rutas abiertas.

Pacífico Norte y acceso al Atlántico

En otras zonas como el Atlántico y Pacífico Norte también se prevén reducciones de viento y altura de olas. Esto se traducirá en una navegación más fluida y con menos costes, reforzándose así la importancia geopolítica del canal de Panamá como eslabón estratégico en el tráfico marítimo mundial.

Los recientes movimientos por parte de Estados Unidos para asegurar su control constituyen un indicador de la extraordinaria relevancia que en las próximas décadas se espera tenga el canal de Panamá. Entre las razones de esta importancia destaca el esperable incremento del tráfico en las próximas décadas debido a una navegación cada vez más fluida.



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Geopolítica de las olas

Cuanto más favorables resultan las perspectivas geofísicas de consolidación de las actuales rutas de navegación hasta 2100, mayor es el potencial disruptivo que concentran los eslabones clave que las integran ante acontecimientos desestabilizadores de orden geopolítico.

Ante la falta de nuevas rutas alternativas, los actores interesados deberán concentrar sus esfuerzos en el control total o parcial de las actuales, lo cual paradójicamente puede dar lugar a acuerdos inesperados como el señalado más arriba en la reciente crisis del Golfo Pérsico.

Todavía se requieren estudios más regionalizados sobre la evolución, frecuencia e intensidad de futuros eventos marinos extremos. Con ellos será posible la previsión de escenarios para una mejor adaptación, planificación y gestión de los océanos. Esto permitirá también perfilar con más detalle las implicaciones económicas y geopolíticas derivadas de los cambios que sufran.

The Conversation

Gabriel Ibarra Berastegui recibe fondos de la Universidad del País Vasco.

– ref. Así afectará el cambio climático al oleaje de los océanos, las rutas marítimas y la geopolítica – https://theconversation.com/asi-afectara-el-cambio-climatico-al-oleaje-de-los-oceanos-las-rutas-maritimas-y-la-geopolitica-260769

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Cuatro maneras de hacer más participativa e igualitaria la clase de música

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Paloma Bravo-Fuentes, Profesora sustituta interina del área de Didáctica de la Expresión Musical, Universidad de Jaén

SeventyFour/Shutterstock

La música es un lenguaje universal que nos emociona, despierta recuerdos y nos conecta con los demás, sin necesidad de palabras. Pero, como toda forma de expresión, también refleja nuestra sociedad y sus desigualdades. A lo largo de la historia, mujeres compositoras han sido invisibilizadas; instrumentos y géneros musicales han quedado encasillados según el género; y la diversidad cultural, muchas veces, no ha encontrado un espacio en las aulas.

Aquí propongo estrategias concretas y sencillas para llevar la música a las aulas como herramienta transformadora.

Voces femeninas olvidadas

A lo largo de la historia, mujeres compositoras han quedado en la penumbra, silenciadas por estructuras que privilegiaron otras voces, voces masculinas. Recuperar sus obras y contar sus historias en las aulas no solo es un gesto de justicia, sino también una forma de mostrar a niñas y niños que la creatividad no tiene género.



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Polifacéticas en la sombra: mujeres en la historia de la música

De esta manera, en clase se pueden incluir aportaciones de compositoras menos conocidas tales como Elisabeth Jaquet de La Guerre (1665-1729) compositora de la corte de Luis XIV o Amy Beach (1867-1944) quién escribió la primera sinfonía compuesta por una mujer americana, en el repertorio a trabajar.



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En el aula podemos escuchar sus composiciones más accesibles, entender por qué se conocen menos y qué aportaron a la historia de la música. También se puede proponer a los estudiantes que investiguen sobre figuras de la historia de la música menos conocidas.

Pueden utilizar catálogos digitales como el de la International Music Score Library Project (IMSLP), bases de datos de bibliotecas nacionales y universitarias, o recursos especializados como el Oxford Music Online o el portal Women in Music.

Existen repositorios académicos (Google Scholar, Dialnet) en los que una búsqueda por palabras clave como “female composer”, “women in music history” o “compositoras olvidadas” ofrecerá resultados útiles para sus investigaciones. También pueden recurrir a plataformas de escucha (YouTube, Spotify, Naxos Music Library), donde cada vez se encuentran más grabaciones de obras recuperadas.

Estereotipos en la elección de instrumento musical

En algunos contextos educativos, aún persisten prejuicios: los niños son animados a tocar ciertos instrumentos como la guitarra o la batería; las niñas, hacia otros como la flauta o el piano.

En el aula se pueden organizar actividades en las se prueben diversos instrumentos sin sugerencias previas del profesorado. Resulta interesante concluir esta tarea con una “ronda de reacciones” en la que el alumnado comparta qué instrumento le ha sorprendido, cuál le ha gustado y por qué.

Músicas de otras culturas

La música de diferentes partes del mundo es una puerta directa a otras culturas. Enseñarla potencia el respeto
hacia lo distinto y ayuda al alumnado a ver la riqueza que nos rodea.

Mostrar vídeos breves de conciertos o actuaciones de diferentes culturas, indicando su origen o significado cultural y destacando los distintos elementos (ritmos, danzas, instrumentos) que se utilizan ayuda a abrir el horizonte crítico de los alumnos y fomenta su creatividad.

Por ejemplo, podemos utilizar el asalato (también llamado kass-kass), un instrumento de África Occidental formado por dos pequeñas calabazas unidas por un cordel. Su sonido surge al agitarlo y golpearlo entre sí y contra las manos, creando ritmos sorprendentes que acompañan cantos y danzas en celebraciones comunitarias.

Escuchar y ver cómo se toca este instrumento permite al alumnado reflexionar sobre cómo la música nace de los materiales disponibles en cada entorno y cómo, a partir de algo aparentemente sencillo, se pueden construir complejas tradiciones rítmicas. Además, la comparación con instrumentos más familiares, como las maracas o las castañuelas, ayuda a reconocer similitudes y diferencias, favoreciendo el respeto hacia la diversidad cultural.

Sacar la música del aula

Organizar talleres de música compartida los cuales pueden adoptar dos formatos complementarios: por un lado, talleres teóricos, en los que se expliquen de manera sencilla los rasgos de una pieza o corriente musical; y, por otro, talleres prácticos, donde alumnado y familias puedan tocar instrumentos, cantar o bailar juntos. Ambos enfoques se enriquecen mutuamente, ya que entender el contexto de una música ayuda a valorarla más cuando se interpreta en grupo.

Un ejemplo concreto sería un taller en el que las familias sean invitadas a traer canciones tradicionales de su cultura de origen. Algunas pueden animarse a interpretarlas en directo si tocan un instrumento, mientras que otras pueden compartir grabaciones o enseñar letras y significados. El alumnado, por su parte, puede preparar breves presentaciones para introducir los estilos escuchados o acompañar las piezas con percusión sencilla en clase. De este modo, se genera un espacio de encuentro intergeneracional y multicultural que refuerza el vínculo entre escuela y comunidad.



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Las ventajas de aprender música tocando para otros

En cuanto a la organización, no se trata de que el profesorado lo asuma en solitario, fuera de su horario y sin recursos. Lo más viable es plantearlo como una iniciativa del centro educativo, apoyada por la dirección y reconocida dentro del proyecto pedagógico, de manera que forme parte de la programación oficial. Así se pueden destinar tiempos específicos, coordinar con las asociaciones de familias y contar con apoyos logísticos para que la actividad sea sostenible y tenga continuidad.

En tiempos de pantallas, cuando la necesidad de empatía y conexión humana aumenta, la educación musical no solo enseña conceptos sino a escuchar con el corazón, valorar cada voz y crear un futuro donde nadie quede fuera.

The Conversation

Paloma Bravo-Fuentes no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

– ref. Cuatro maneras de hacer más participativa e igualitaria la clase de música – https://theconversation.com/cuatro-maneras-de-hacer-mas-participativa-e-igualitaria-la-clase-de-musica-262887

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Cómo hacer cálculos avanzados de física nuclear sin ser un experto

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Manuela Rodríguez Gallardo, Profesora Tiular de Universidad en Física Atómica, Molecular y Nuclear, Universidad de Sevilla

Sergey Nivens/Shutterstock

Aunque pueda sonar chocante, la física nuclear no es solo un asunto relacionado con la energía o las bombas atómicas: está detrás de tecnologías que usamos cotidianamente sin notarlo. Pero, ¿podemos hacer cálculos de esas reacciones nucleares del día a día? Gracias a herramientas como Theo4Exp, hacer cálculos avanzados de física nuclear puede resultar mucho más sencillo de lo que imaginamos.

El núcleo atómico

Tras la confirmación de su existencia en 1911, gracias al experimento de Ernest Rutherford, la investigación del núcleo atómico vivió una etapa de avances vertiginosos durante la primera mitad del siglo XX. Se abrió un mundo hasta entonces desconocido.

Representación aproximada del átomo de helio-4: en el núcleo los protones están representados en rojo y los neutrones en azul.
Wikimedia Commons., CC BY

Los propios investigadores de la época no sabían hasta donde podían llegar, como se muestra en la película Oppenheimer (Christopher Nolan, 2023). En esta, podemos ver cómo Robert Oppenheimer, junto a un nutrido equipo de investigadores, cambia el rumbo de la historia durante la Segunda Guerra Mundial gracias al desarrollo de la bomba atómica, en 1945. Aunque la bomba atómica lo que realmente libera es energía nuclear, mucho más intensa que la atómica.

Su uso en el día a día

La investigación en física nuclear abarca mucho más que el ámbito militar. Se utiliza en nuestro día a día para proporcionarnos electricidad, para el tratamiento del cáncer con radioterapia así como para su diagnóstico usando radiofármacos, para el estudio de obras de arte (incluyendo la datación por carbono-14), etc.

Pero hay algo más que le debemos al núcleo atómico. Se trata de nuestra mayor fuente de energía diaria, el Sol, que nos envía energía gracias a las reacciones nucleares de fusión (unión de dos núcleos para formar otro más pesado) que se producen continuamente en su interior.

Comportamientos por estudiar

Alguien puede pensar que a estas alturas ya está todo dicho sobre el núcleo atómico. Pero lo cierto es que hay muchos núcleos poco conocidos que tienen estructuras exóticas, que pueden romperse fácilmente o transferir parte de sus componentes (protones y neutrones) a otro núcleo, al chocar con él. La investigación básica para conocer las propiedades de estos núcleos atípicos es relevante para poder llegar a aplicaciones en nuestra vida cotidiana.

Muchos de los avances de la física nuclear se llevan a cabo en grandes instalaciones especializadas que cuentan con aceleradores de partículas, reactores, detectores e instrumentación especializada. En ellas, se realizan experimentos que permitan aprender sobre la estructura de los núcleos y cómo se comportan si los hacemos chocar entre ellos.

Pero ¿y si para estudiar el comportamiento de los núcleos atómicos no hiciera falta hacer pruebas reales y el resultado pudiera simularse de forma sencilla en un ordenador? ¿Avanzaría la física más rápido?

La física nuclear como ciencia abierta

Ahí es donde nace Theo4Exp, una plataforma de acceso virtual desarrollada dentro de un proyecto con financiación de la Comisión Europea que permite que cualquier persona con nociones básicas de física pueda realizar cálculos.

Para ello es necesario introducir (o elegir) los datos del problema en una interfaz amigable, que convertirá esos datos en un fichero de entrada del programa, hará el cálculo y le devolverá los resultados. Estos se podrán ver en ficheros de texto o gráficamente en la misma plataforma. El usuario no tendrá que preocuparse de todo el proceso intermedio, sólo decidir de qué núcleo quiere ver la estructura o qué par de núcleos quiere hacer chocar.

Theo4Exp se compone de tres plataformas: dos de ellas están dedicadas a cálculos de estructura y una a reacciones nucleares. MeanField4Exp, hospedada en IFJ PAN en Cracovia, y Structure4Exp, hospedada en la Universidad de Milán, se complementan entre ellas, ofreciendo una gran variedad de modelos sobre la estructura nuclear.

Instalaciones del Centro Nacional de Aceleradores, en Sevilla.

Mientras, la plataforma Reaction4Exp, hospedada en la Universidad de Sevilla, permite realizar cálculos de reacciones nucleares que estiman la probabilidad de que, tras el choque, el núcleo que hemos lanzado –el proyectil– pueda estar en diferentes situaciones. Concretamente estar igual, haber pasado a un estado de más energía, haberse roto en diferentes fragmentos o haber transferido parte de él al núcleo con el que choca.

Plataforma web Reaction4Exp.

¿Quién usa esta plataforma?

Es ahora cuando nuestro lector se pregunta: ¿quién usa realmente estos cálculos y con qué propósito? Para empezar, antes de hacer un experimento de física nuclear en una gran instalación es necesario tener estimaciones previas sobre su viabilidad y cuáles podrían ser los resultados. Por otro lado, tras el experimento, esta plataforma es útil para el estudio de los datos en comparación con modelos teóricos. O para realizar cálculos más avanzados a medida que la investigación los vaya requiriendo.

En ciencia básica, estos cálculos pueden servir para estudiar la estructura de un núcleo y su comportamiento. Y también para simular procesos nucleares en las estrellas. Sin embargo, su fin último es el desarrollo de tecnología nuclear.

Otro uso de Theo4Exp es la formación en los estudios de máster de los futuros investigadores que realizarán experimentos en las instalaciones de física nuclear.

¿Puedo entonces jugar a ser un científico nuclear?

Se ha mencionado más arriba que la energía nuclear es mucho más intensa que la atómica. ¿Por qué razón? Si la manera que tienen de interactuar entre sí los componentes del núcleo atómico, neutrones y protones fuera la bien conocida fuerza eléctrica, la energía que se liberaría al romper un núcleo sería aproximadamente igual que al romper un átomo –por romper un átomo se debe entender separar el núcleo atómico de los electrones que andan alrededor del mismo–. Además, la fuerza eléctrica dentro del núcleo es repulsiva porque solo hay cargas positivas, los protones.

Entonces, ¿cómo se mantienen los componentes del núcleo unidos? Tiene que existir otra fuerza atractiva, es decir, que los una y no los separe. Y necesariamente debe ser más potente que la eléctrica.

Experimento para principiantes

¿Cómo podemos comprobar de una manera relativamente sencilla que existe esa fuerza de unión y que es muy intensa? Pues hagamos chocar dos núcleos atómicos, un núcleo de helio-4 (esto quiere decir 2 protones y 2 neutrones) y un núcleo de plomo-208 (82 protones y 126 neutrones). Alguien, un físico nuclear o más bien un grupo de ellos, realiza ese experimento en un gran acelerador lanzando el proyectil con una energía de 40 megaelectronvoltios (MeV) y mide la probabilidad de que ambos núcleos salgan después del choque intactos. También pueden medir cuánto se desvía el núcleo más pequeño, helio-4, de su línea incidente. Eso implica medir un ángulo y la probabilidad para cada ángulo, lo que se conoce como dispersión elástica.

Dispersión elástica del helio-4 contra plomo-208. Se puede observar como el helio-4 se desvía de su linea incidente debido a la interacción nuclear.
CC BY-SA

Nosotros podemos acudir a la plataforma Reaction4Exp y clicar en elastic scattering. Escogemos nuestro proyectil, helio-4, nuestro blanco, plomo-208, la energía a la que lanzamos el proyectil, 40 MeV, y el tipo de interacción entre ellos. Tomemos primero sólo la interacción eléctrica y hacemos el cálculo. En unos segundos tenemos el resultado y, si colocamos juntos el cálculo y los datos experimentales, resulta que no casan.

Probabilidad de que el choque entre los núcleos elegidos sea elástica en función del ángulo en el que se desvía el núcleo proyectil. Panel izquierdo solo con interacción eléctrica. Panel derecho con interacciones eléctrica y nuclear.
Manuela Rodríguez.

Modelemos ahora una interacción atractiva y mucho más intensa que la eléctrica, solo cuando los núcleos estén cerca. Volvemos a calcular, ahora con la suma de estas dos interacciones y, ¡sorpresa!, experimento y cálculo coinciden. Podríamos decir que hemos hecho ciencia y hemos comprobado que existe una fuerza atractiva entre protones y neutrones que es más fuerte que la eléctrica.

La física nuclear hoy en día, como la mayoría de disciplinas científicas, se orienta hacia una ciencia abierta en la que todos los resultados y avances puedan ser consultados y reproducidos. En ese sentido, el desarrollo de plataformas de acceso virtual que faciliten información, cálculos y resultados está convirtiéndose en una puerta de entrada a un conocimiento más colaborativo y global.

The Conversation

Manuela Rodríguez Gallardo recibe o ha recibido fondos de la Junta de Andalucía, de la Agencia Estatal de Investigación y del Ministerio de Ciencia e Innovación de España así como de la Comisión Europea, para llevar a cabo sus investigaciones.

Carla Tatiana Muñoz Chimbo trabaja para la Fundación de la Investigación de la Universidad de Sevilla (FIUS) y recibe fondos del proyecto EURO-LABS, del Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación a través del proyecto PID2023-146401NB-I00.

– ref. Cómo hacer cálculos avanzados de física nuclear sin ser un experto – https://theconversation.com/como-hacer-calculos-avanzados-de-fisica-nuclear-sin-ser-un-experto-263557