Un tour d'horizon de l'actualité scientifique avec Short Wave : NPR

Ari Shapiro de NPR discute avec Regina Barber et Emily Kwong, animatrices du podcast Short Wave, des mystères des organismes multicellulaires, d'une maison construite avec des couches et de la physique des bonbons gélifiés.

ARI SHAPIRO, HÔTE :

Il est maintenant temps pour les nouvelles scientifiques de nos amis du podcast Short Wave de NPR. Emily Kwong et Regina Barber sont les hôtes, et elles sont ici pour le dernier tour d'horizon scientifique. Salut, vous deux.

REGINA BARBER, BYLINE : Salut, Ari.

EMILY KWONG, BYLINE : Salut, Ari.

SHAPIRO : Qu'avez-vous pour nous cette semaine ?

KWONG : Nous avons donc trois histoires pour vous, et cette fois, elles ont toutes à voir avec la structure - avec la façon dont les choses se construisent et deviennent plus grandes que la somme de leurs parties.

SHAPIRO : J'adore un thème.

BARBIER : Ouais. Je veux dire, l'un porte sur la construction de bâtiments littéraux, l'autre sur la construction du bonbon gommeux parfait, et l'autre sur la façon dont les organismes unicellulaires pourraient se transformer en organismes plus complexes.

SHAPIRO : Envoûtant. Regina, lancez-nous. Qu'est-ce que tu as en premier ?

BARBIER : Ouais, Ari. Je suis ici pour vous apporter des nouvelles qui déculpabiliseront les parents du monde entier - les couches jetables usagées peuvent être réutilisées pour produire du béton et construire des maisons.

SHAPIRO : Une maison de couches ? Pourquoi construiriez-vous une maison avec des couches?

BARBIER : Eh bien, parce que c'est moins cher et plus écologique. Et en plus de construire des maisons ordinaires, les chercheurs pensent que cela pourrait être utile pour les secours en cas de catastrophe lorsque vous devez construire une nouvelle maison rapidement et à faible coût et que vous devez le faire avec ce qui traîne. Et à une époque où il y a en fait une pénurie de sable utilisé dans le béton ordinaire, les chercheurs s'intéressent à trouver des alternatives plus durables comme les couches sales.

SHAPIRO : Je suis désolé. Est-ce que les maisons sentent les couches sales ?

BARBIER : Non, ils sont désinfectés.

SHAPIRO : (Rires) Parlez-nous d'une de ces maisons.

BARBIER : OK, oui. Ils testent cela en Indonésie, un pays qui connaît une importante pénurie de logements. Et une équipe de chercheurs dirigée par Siswanti Zuraida a en fait construit un petit prototype de maison, d'environ 400 pieds carrés, en utilisant du béton à couches. Ils ont déchiqueté les couches, ajouté des produits chimiques pour les désinfecter et les ont mélangés à du béton pour remplacer une partie du sable. Et ils ont publié un article à ce sujet cette semaine dans la revue Scientific Reports. Et ils ont dit que vous pouvez utiliser environ 10% des couches pour les murs porteurs externes, mais pour les murs ou les sols non structuraux, cela pourrait aller jusqu'à 40% de couches. Et il pourrait également être utilisé pour les routes.

SHAPIRO : Conduire avec des couches - donc, OK, cela ressemble, en ce moment, à une preuve de concept. Pourrait-il réellement être mis à l'échelle et être facile et peu coûteux?

BARBIER : Je veux dire, c'est l'espoir, n'est-ce pas ? Et ces scientifiques m'ont dit qu'ils devaient encore travailler avec les gouvernements municipaux locaux pour travailler sur la collecte des couches comme ils le font pour le recyclage. Et toute communauté qui veut entreprendre cela devra probablement acheter de la machinerie. Et il doit y avoir des recherches supplémentaires pour s'assurer que ce processus peut être reproduit facilement et à moindre coût. Mais oui, c'est le but - un processus où les matériaux sont fournis localement, et le bénéfice est également local - comme, tout au sein de la communauté.

SHAPIRO: OK, donc les maisons de couches sont l'histoire n ° 1 sur la structure. Emily, je comprends que l'histoire n°2 est un peu plus petite.

KWONG: Beaucoup, beaucoup plus petit, oui, à l'échelle - Ari, nous remontons jusqu'au cours de biologie jusqu'à ce chapitre sur les organismes unicellulaires dont vous vous souviendrez peut-être à l'école.

SHAPIRO : Je peux les imaginer au microscope.

KWONG : Oui. Oui. Ainsi, à différents moments de l'histoire de l'évolution, des organismes unicellulaires se sont transformés en organismes multicellulaires, donnant naissance à des formes de vie complexes comme mon chat, vos chiens et, bien sûr, vous savez, nous trois. Et il y a un nouvel article dans la revue Nature décrivant comment ce processus a pu se produire, comment des cellules individuelles ont commencé à se transformer en un corps multicellulaire capable de se déplacer et de se métaboliser comme une seule.

SHAPIRO : Comment les chercheurs d'aujourd'hui ont-ils percé les secrets de cette évolution qui s'est produite il y a des centaines de millions d'années ?

KWONG : C'est une histoire fascinante. OK, ça a commencé quand ce gars Will Ratcliff, un biologiste de l'évolution à Georgia Tech, était à l'université. Il voulait comprendre comment encourager les cellules individuelles à s'agglutiner et mettre en place une expérience avec la levure de bière. Et sa question était, vous savez, comment forcer l'évolution multicellulaire dans un laboratoire ? Voici Will.

WILL RATCLIFF : Nous savions que nous avions besoin d'un moyen de donner un avantage aux éléments qui forment des groupes de cellules, car nous commençons avec des cellules uniques.

KWONG : Donc, chaque jour, Will faisait tourbillonner les cellules de levure dans leur tube à essai et extrayait celles qui coulaient au fond le plus rapidement. Il a ensuite utilisé cette population pour faire croître la population de levure du lendemain et la répéter et la répéter et jeter toutes les autres cellules.

SHAPIRO : Qu'y avait-il de si spécial dans les cellules de levure qui coulaient au fond ?

KWONG : Eh bien, c'est parce qu'ils sont restés ensemble. Fondamentalement, il pirate la biologie, créant une pression sélective où les levures qui se collent ensemble survivent. Et en deux mois, les cellules de levure ont créé cette structure ramifiée de dizaines de cellules qui ressemblait à un flocon de neige. Notamment, Will a eu cette percée alors que la neige tombait du ciel.

RATCLIFF: C'était une sorte d'hommage au fait que cela a commencé au Minnesota au milieu de l'hiver. De gros flocons de neige tombaient.

KWONG : Et il a continué ce travail avec des flocons de neige de levure, comme il les appelle, pendant des années. Un collègue de Georgia Tech, Ozan Bozdag, a déterminé que si vous privez des générations d'oxygène de levure, elles deviennent encore plus grosses et plus fortes, chaque cellule devenant plus enchevêtrée, les liens aussi durs que du bois. Et c'est le genre de développement qui donne naissance à une véritable multicellularité.

SHAPIRO : Alors, qu'est-ce que cela nous apprend sur la façon dont les organismes unicellulaires sont devenus votre chat ou mes chiens ?

KWONG : (Rires) C'est une très bonne question. Ce genre d'évolution s'est donc produit des dizaines de fois. Nos ancêtres sont différents de la levure, mais ce que ces expériences montrent, c'est que la multicellularité est possible non seulement parce que les cellules se collent les unes aux autres. C'est parce que les liens entre eux sont forts et durables.

SHAPIRO: Il y a là une métaphore sur la force en tant que collectif. OK, nous avons gardé le dessert pour la fin. Vous avez des recherches sur les bonbons gélifiés. Qu'est ce que c'est?

BARBER: Ouais, je veux dire, nous avons gardé la structure la plus convaincante pour la fin.

KWONG : Ouais. Des chercheurs de l'Université Ozyegin et de l'Université technique du Moyen-Orient en Turquie voulaient essentiellement savoir comment conserver les bonbons gélifiés de manière optimale ?

SHAPIRO: Et c'est pourquoi nous appelons ce spectacle TOUTES CHOSES CONSIDÉRÉES.

(RIRE)

SHAPIRO : Comment définissez-vous optimalement gummy ?

KWONG : OK, optimalement gommeux - qu'entendons-nous par là ? Ouais, vous savez, nous voulons dire de longue conservation et moelleux. Personne n'aime les bonbons durs, n'est-ce pas ? Donc...

SHAPIRO : C'est vrai.

KWONG : ...Ces chercheurs turcs - ils ont publié leur article dans la revue Physics of Fluids cette semaine détaillant un tas d'expériences sur les bonbons gélifiés. Ils voulaient savoir comment la modification, par exemple, du rapport glucose-sirop-saccharose ou des conditions de stockage ou de température modifierait le résultat final. Et cela compte pour la qualité des bonbons. Vous voulez obtenir le meilleur produit possible.

BARBIER : Ouais. Je veux dire, Ari, en tant que physicien et amateur de bonbons, j'adore cette recherche. Ils avaient tellement de combinaisons de création gommeuse qu'ils ont dû utiliser la modélisation statistique pour tout décrire. Ils ont même mesuré la longueur moyenne des liaisons entre les molécules du bonbon pour juger quelle méthode de fabrication de bonbon a produit la meilleure structure. C'est la science des matériaux à son meilleur.

SHAPIRO : D'accord. Vous enterrez le plomb. Quelle est la conclusion ici? Qu'ont-ils appris ?

KWONG : Donc, la meilleure combinaison gommeuse, selon cette recherche, pour un bonbon stable avec une longue durée de conservation consiste à réduire la fécule de maïs et à augmenter la gélatine dans le mélange, et à les garder mous, en les stockant, par exemple, à une température ambiante chaude. Parce que s'il fait trop froid ou trop chaud, ils deviennent raides.

SHAPIRO : Je vais sortir mes oursons en gélatine du réfrigérateur dès que je rentre à la maison.

BARBER: Il y a un fait amusant, cependant, Ari. Du point de vue de la science des matériaux, cela est en fait tout à fait logique car les bonbons gélifiés sont de longues chaînes de molécules. Et ils subissent ce qu'on appelle la transition vitreuse, ce qui signifie que lorsqu'ils refroidissent, ils deviennent plus durs et plus cassants, comme le verre, et ils commencent à perdre une partie de cette souplesse et de cette mastication que nous aimons dans nos bonbons.

SHAPIRO : Je pense que nous devenons tous un peu moins flexibles dans le froid, n'est-ce pas ? Emily, Regina, merci beaucoup de nous avoir apporté cette recherche de pointe.

KWONG : C'était vraiment amusant. Merci de nous recevoir.

BARBIER : Merci.

SHAPIRO: Emily Kwong et Regina Barber animent le podcast scientifique de NPR, Short Wave, où vous pouvez en apprendre davantage sur les nouvelles découvertes, les mystères du quotidien et la science derrière les gros titres.

(EXTRACTION SONORE DE LA CHANSON DE BABY BASH, "SUGA SUGA")

Les transcriptions NPR sont créées dans un délai de pointe par un entrepreneur NPR. Ce texte peut ne pas être dans sa forme définitive et peut être mis à jour ou révisé à l'avenir. La précision et la disponibilité peuvent varier. L'enregistrement faisant autorité de la programmation de NPR est l'enregistrement audio.