Once upon a time there was life

Microplastic covered by bacterial communities observed by scanning electron microscopy. The image is colourised. This polyethylene debris was collected in May 2014 during the 7th Continent expedition to the North Atlantic ocean gyre, where a vast mass of floating plastic waste has accumulated. Researchers are wondering whether these bacteria can metabolise the plastic. Polyethylene however is known for not being readily biodegradable.

Fossile de "Furca", un arthropode de l'Ordovicien (entre - 485 et - 477 millions d'années) mesurant environ 8 centimètres. Ce fossile a été découvert dans le cadre de fouilles paléontologiques dans le massif des Fezouata, dans la province de Zagora, au Maroc. La faune des Fezouata constitue un nouveau chaînon entre la faune caractéristique de l’explosion cambrienne, qui a vu apparaître la grande majorité des lignées d’animaux actuels, et la grande biodiversification ordovicienne. Dans la région…

Apparues il y a plus de 450 millions d’années, les premières plantes terrestres possédaient une forme pour le moins rudimentaire, avaient une croissance limitée et formaient des tiges très petites, sans feuilles, qui ne mesuraient pas plus de quelques centimètres. Ici, à gauche, on voit une variation naturelle rare d’une mousse avec une tige ramifiée, telle une fourche à deux branches. Les mousses actuelles ayant conservé certaines caractéristiques des premières plantes terrestres, de telles…

Espace phylo-morphologique en 3 dimensions représentant 29 populations humaines, modernes et éteintes, étudiées pour modéliser le crâne du dernier ancêtre commun possible aux membres de notre espèce "Homo sapiens". La position relative des différentes populations y est déterminée en fonction de leur proximité morphologique : en vert, les premiers représentants du genre "Homo" ; en bleu, les Néandertaliens ; à droite, les populations modernes vivant dans différentes régions du monde, avec le…

Ostracods are microscopic crustaceans, most of them no larger than a grain of sand. This specimen of "Havanardia societatis" comes from a lagoon in French Polynesia and has valves with impressive lateral extensions that are specific to this species. It belongs to a major family that has lived for some 500 million years in marine environments ranging from coastal areas to the ocean depths. Fragile yet resilient, ostracods have survived the five mass extinctions that have punctuated the history…

Although you’re more likely to come across "Podospora anserina" on herbivore dung, this version coloured in the Andy Warhol style could well end up in a museum. Forced here to grow in two dimensions, this microscopic filamentous fungus exhibits a network of hyphae (the filaments) extending over several tens of millimetres. Such a configuration, typical of this type of organism, is thought to enable it to optimise the transmission of information as well as the management of nearby reserves,…

Stromatolithes en dômes à laminations ondulées découverts au sud-est du Maroc dans la région de Ouarzazate, près de la localité d’Amane Tazgart. L’émergence des premières traces de vie sur Terre est survenue entre 3,5 et 3,8 milliards d’années, sous forme microbienne (bactéries). Bien avant l’apparition des animaux, vers 570 millions d’années, ces organismes microbiens occupaient déjà presque tous les écosystèmes, marins comme continentaux. Des scientifiques ont montré que des microorganismes,…

Stromatolithe

Algues rouges et vertes et une anémone observées à marée basse, dans le Cotentin. On peut contaster le partage de l'écosystème côtier entre différentes espèces végétales et des espèces animales qui y trouvent abri et nourriture, comme l’anémone. La station biologique de Roscoff analyse un large éventail d’organismes marins, tels que des métazoaires animaux (roussette, oursins) et végétaux (macroalgues), ainsi que des bactéries. Ces différents modèles appartiennent à des lignées évolutives…

Stromatolithe

Bactérie fossile "Leptotrichites resinatus" dans l'ambre, vue en fausse couleur en microscopie confocale à fluorescence laser. Les réseaux filamenteux de cette bactérie vieille de 100 millions d'années ont colonisé la résine d'arbre, en se développant de manière centripète avant son durcissement. Le vide central correspond à l'emplacement des cellules originelles. Tout autour, la bactérie a construit plusieurs épaisseurs d'une gaine, en partie fibrilleuse, destinée à protéger son matériel…

Dix photos de coccolithophores de plusieurs espèces, placées sur un fond étoilé suivant une éclipse voulant représenter la course de la Terre autour du Soleil. Ce groupe de phytoplancton a la particularité de s'entourer de plaques de calcaire, appelées coccolithes, dont les formes varient selon les espèces. Des scientifiques ont montré que l'orbite de la Terre dicte leur évolution biologique. Lorsque l'orbite est presque circulaire, comme actuellement, la zone équatoriale présente des saisons…

Virus géants "Mollivirus sibericum" vus en microscopie électronique à balayage. Ce type de virus dont la taille et la complexité génétique rivalisent avec les organismes cellulaires pourraient jouer un rôle métabolique majeur dans de nombreux écosystèmes. Les scientifiques ont étudié leur épigénome, c'est-à-dire l’ensemble des modifications épigénétiques de leurs génomes. Ils ont montré que leur ADN porte des marques épigénétiques. Les enzymes responsables, aux histoires évolutives complexes,…

Morphologie irrégulière d'agrégats de colonies bactériennes observés au microscope électronique à balayage. Cette vie microbienne a été découverte au sud-est du Maroc dans la région de Ouarzazate, près de la localité d’Amane Tazgart. L’émergence des premières traces de vie sur Terre est survenue entre 3,5 et 3,8 milliards d’années, sous forme microbienne (bactéries). Bien avant l’apparition des animaux, vers 570 millions d’années, ces organismes microbiens occupaient déjà presque tous les…

Virus géants "Pandoravirus salinus" vus en microscopie électronique à balayage. Ce type de virus dont la taille et la complexité génétique rivalisent avec les organismes cellulaires pourraient jouer un rôle métabolique majeur dans de nombreux écosystèmes. Les scientifiques ont étudié leur épigénome, c'est-à-dire l’ensemble des modifications épigénétiques de leurs génomes. Ils ont montré que leur ADN porte des marques épigénétiques. Les enzymes responsables, aux histoires évolutives complexes,…

Exopolymères bactériens préservés avec des agrégats, observés au microscope électronique à balayage. Cette vie microbienne a été découverte au sud-est du Maroc dans la région de Ouarzazate, près de la localité d’Amane Tazgart. L’émergence des premières traces de vie sur Terre est survenue entre 3,5 et 3,8 milliards d’années, sous forme microbienne (bactéries). Bien avant l’apparition des animaux, vers 570 millions d’années, ces organismes microbiens occupaient déjà presque tous les écosystèmes,…

Virus géants "Pithovirus sibericum" vus en microscopie électronique à balayage. Ce type de virus dont la taille et la complexité génétique rivalisent avec les organismes cellulaires pourraient jouer un rôle métabolique majeur dans de nombreux écosystèmes. Les scientifiques ont étudié leur épigénome, c'est-à-dire l’ensemble des modifications épigénétiques de leurs génomes. Ils ont montré que leur ADN porte des marques épigénétiques. Les enzymes responsables, aux histoires évolutives complexes,…

Sphérique, cylindrique, conique : les singularités du monde des protistes, polymorphes, ne se révèlent qu’au microscope. La grande variété de ces petits organismes unicellulaires à noyau reflète les multiples chemins parcourus par l'évolution des eucaryotes. N’appartenant ni aux champignons, ni aux plantes ni aux animaux, les protistes représentent l'immense majorité de la diversité des eucaryotes. Ils évoluent dans des écosystèmes très divers, du plancton des océans et des cours d’eau aux sols…

Virus géant "Mimivirus" vu en microscopie électronique à balayage. Ce type de virus dont la taille et la complexité génétique rivalisent avec les organismes cellulaires pourraient jouer un rôle métabolique majeur dans de nombreux écosystèmes. Les scientifiques ont étudié leur épigénome, c'est-à-dire l’ensemble des modifications épigénétiques de leurs génomes. Ils ont montré que leur ADN porte des marques épigénétiques. Les enzymes responsables, aux histoires évolutives complexes, sont parfois…

Reconstruction virtuelle (par microtomographie) de la morphologie externe (à gauche) et interne (à droite) d'un spécimen fossile du site gabonais. Ce macrofossile multicellulaire complexe et organisé, a été trouvé sur un site fossilifère au Gabon, dans des sédiments vieux de 2,1 milliards d'années. Il a été découvert parmi des restes fossiles d'une impressionnante variété d'organismes coloniaux complexes, les plus anciens documentés à ce jour, de formes et de dimensions diverses, atteignant…

Fossile de "Pirania", une éponge de l'Ordovicien (entre - 485 et - 477 millions d’années) mesurant environ 2 centimètres. Ce fossile a été découvert dans le cadre de fouilles paléontologiques dans le massif des Fezouata, dans la province de Zagora, au Maroc. La faune des Fezouata constitue un nouveau chaînon entre la faune caractéristique de l’explosion cambrienne, qui a vu apparaître la grande majorité des lignées d’animaux actuels, et la grande biodiversification ordovicienne. Dans la région…

Fossile d'un "Anomalocaris", du Cambrien inférieur (environ - 520 millions d'années), découvert à Chengjiang en Chine et mesurant 40 cm. Les "Anomalocaris" étaient des prédateurs arthropodes à corps mou, dotés d'yeux composés très performants, de deux grands appendices et d'une bouche centrale en forme de disque. Des fouilles dans le massif de Fezouata au Maroc ont permis de montrer que les "Anomalocaris" n'ont pas disparu à la fin du Cambrien comme on le pensait, mais qu'ils ont vécu au moins…

Assemblage linéaire d'"Ampyx priscus" un fossile de l'Ordovicien inférieur (entre - 485 et - 477 millions d'années), découvert dans les schistes des Fezouata, au Maroc. Cette image est en lien avec des travaux sur les comportements collectifs des premiers animaux. Cet exemple indiquerait que le comportement collectif a une origine très ancienne et qu’il a sans doute représenté très tôt, chez les premiers animaux, un avantage évolutif permettant d’échapper au stress environnemental et d…

Macrofossiles multicellulaires complexes et organisés trouvés au Gabon. Sur ce site fossilifère gabonais, ont été découverts dans des sédiments vieux de 2,1 milliards d'années, des restes fossiles d'une impressionnante variété d'organismes coloniaux complexes, les plus anciens documentés à ce jour, de formes et de dimensions diverses, atteignant parfois 10 à 12 cm et une densité de plus de 40 spécimens au mètre carré.

L'atmosphère de Titan (satellite de Saturne) possède la particularité de produire des aérosols (nanoparticules) organiques à l'échelle du satellite. Un réacteur à plasma fonctionnant en radio fréquence dans un mélange gazeux d'azote (N2) et de méthane (CH4), simulant l'atmosphère de Titan, permet de produire des équivalents d'aérosols de Titan. Un faisceau laser (vert, 532 nm) est diffusé par les nanoparticules en formation dans le plasma. Cette expérience, appelée PAMPRE, vise à étudier les…

Foraminifera are single-celled marine organisms that have inhabited marine or brackish environments from the poles to the equator for more than 500 million years. When alive, they are remarkable bio- indicators of the state of our oceans since they are particularly sensitive to pollution. As fossils, their mineral shells enable palaeontologists to reconstruct past climates. Foraminifera make up one of the most abundant and diverse groups of fossils. This 2 mm-long alveolinid specimen was…

Protiste indéterminé collecté le 28 septembre 2018 dans l'océan Atlantique (15.21°W, 42.97°N), lors de la campagne Atlantic Meridional Transect - AMT28. Cette image a été réalisée en microscopie électronique à balayage.

Projection d’une patte de drosophile en développement, imagée en microscopie confocale haute résolution, montrant la myosine II en vert et les jonctions adhérentes dans un sous-domaine d'expression en rouge. Cette image a été réalisée dans le cadre de recherches sur la morphogenèse épithéliale, le processus de développement des épithéliums. Ils passent d'une couche cellulaire en deux dimensions à une architecture tridimensionnelle formant les tissus et les organes. Les scientifiques se sont…

Isolated feathery fan-like structure on the tip of the middle legs of a water strider, rhagovelia. The fan was dissected and mounted between a slide and cover slip with the aid of a transparent viscous solution. It was observed using an optical microscope at a 20X magnification. Water-repellent hairs on the legs of these insects enable to move across water. They are also able to travel upstream along rivers, with the aid of fan-shaped structures on the tips of their second pair of legs, which…

Papillon "Papilio machaon" de la famille des "Papilionidae". Les papillons appartenant à cette famille sont un groupe emblématique du rôle des interactions entre organismes dans l’évolution des espèces, question majeure en écologie. Les insectes herbivores représentent 25 % de la diversité terrestre. Cette grande diversité, chez les insectes, et notamment les papillons, pourrait être liée aux changements récurrents des plantes hôtes qui constituent leur ressource alimentaire. Ces papillons sont…

Roche (chert) composée essentiellement de silice, contenant des traces de matière organique datant de 3,5 milliards d'années, provenant du site de "Barberton Greenstone Belt" en Afrique du sud. Les roches les plus anciennes sur Terre (archéennes) ayant conservé des traces de matière organique sont siliceuses (cherts). L'étude de cette matière organique permet de déterminer si elle est d'origine biologique ou non et donc de dater l'apparition de la vie sur Terre.

Sélection de plantes en vue de prélèvements de jeunes feuilles, ici chez "Spartina versicolor", pour en extraire de l’ADN. "Spartina versicolor" était considérée native des côtes méditerranéennes, mais s’avère être une espèce introduite d’Amérique du Nord (synonyme de "Spartina patens") envahissante. Les scientifiques étudient l’histoire évolutive et les mécanismes tels que la polyploïdie (duplication du génome) à l’origine de la formation de nouvelles espèces envahissantes.

Ears of bearded common wheat, Triticum aestivum, in a field at the Moulon experimental site in Essonne, Île-de-France. Research scientists at the Quantitative Genetics and Evolution - Le Moulon unit study the genetic, epigenetic and molecular control of both qualitative and quantitative traits, and their importance in the adaptation and evolutionary history of plant species. They optimize the selection process according to target characteristics (growth, development and adaptation),…

Tree diagram showing the evolution of flowering plants, with at its centre the common ancestor of all flowers, which appeared approximately 140 million years ago. Flowering plants (angiosperms) form the world's most diversified plant group, with more than 300,000 species. They are thought to have developed and diversified particularly rapidly during the Cretaceous Period. This observation was a source of interest among the scientific community. By combining data on flower structures with the…

Model of the ancestral flower that appeared approximately 140 million years ago. Flowering plants (angiosperms) form the world's most diversified plant group, with more than 300,000 species. They are thought to have developed and diversified particularly rapidly during the Cretaceous Period. This observation was a source of interest among the scientific community. By combining data on flower structures with the most recent flowering plant evolutionary tree, informed by genetic information…

Evolution de la coloration de motifs pigmentaires noirs, sur des ailes de mâles de plusieurs espèces de drosophiles. Des chercheurs viennent de proposer un modèle génétique expliquant l'émergence évolutive de ces taches et leur diversification entre espèces. Ils ont retracé l'historique des changements génétiques à l'origine de ces motifs. Leur apparition résulterait non pas de l'évolution de nouveaux gènes mais plutôt de l'émergence de nouvelles interactions entre des gènes préexistants. Une…

Plantes placées sur un chariot pour être amenées au laboratoire afin de réaliser des analyses génétiques (extractions d'ADN), sur la plateforme d’écologie moléculaire (PEM) de l'unité de recherche Ecobio. Ces plantes sont des spécimens de spartines (genre "Spartina") et de renouées (genre "Reynoutria"), elles proviennent de différentes régions du monde et certaines sont envahissantes. Elles font partie des collections conservées dans la serre expérimentale d'Ecobio et sont notamment utilisées…

Prélèvement de jeunes feuilles de "Spartina versicolor" en vue d’extractions d’ADN. Cette plante était considérée native des côtes méditerranéennes, mais s’avère être une espèce introduite d’Amérique du Nord (synonyme de "Spartina patens") envahissante. Les scientifiques étudient l’histoire évolutive et les mécanismes tels que la polyploïdie (duplication du génome) à l’origine de la formation de nouvelles espèces envahissantes.

Ear of common wheat, Triticum aestivum, in a field at the Moulon experimental site in Essonne, Île-de-France. Research scientists at the Quantitative Genetics and Evolution - Le Moulon unit study the genetic, epigenetic and molecular control of both qualitative and quantitative traits, and their importance in the adaptation and evolutionary history of plant species. They optimize the selection process according to target characteristics (growth, development and adaptation), incorporating…

A Przewalski’s horse at the Seer reintroduction reserve, Mongolia. The Seer reintroduction reserve is managed by the TAKH Association pour le cheval de Przewalski.

Chevaux courant dans les steppes de Mongolie intérieure, en Chine. Le cheval moderne a été domestiqué environ 2 200 ans avant notre ère. Il est originaire des steppes pontiques, dans le nord du Caucase, et s'est répandu en Asie et en Europe durant les siècles suivants, remplaçant les populations sauvages qui peuplaient jusque là ces régions. Pour parvenir à cette conclusion, une équipe internationale de scientifiques a rassemblé, séquencé et comparé 273 génomes de chevaux anciens dispersés à…

Colonie de pins colonnaires, "Araucaria columnaris", à l'île des Pins en Nouvelle-Calédonie. Cette espèce de conifère de la famille des "Araucariaceae" est endémique du pays. Cette image a été réalisée dans le cadre d'une étude menée par l'ISEM. Il est communément accepté qu'au Crétacé (entre 125 et 80 millions d’années), la radiation explosive des plantes à fleurs (les angiospermes) a eu un impact négatif sur la diversité d’autres groupes de plantes comme les gymnospermes (conifères, cycas,…

Chevaux de Przewalski (sauvages), une jument et un poulain, dans la réserve de réintroduction de Seer, en Mongolie. Chassé et capturé jusqu'à son extinction en liberté, il survécut dans différents zoos européens jusqu'à avoir une population suffisante pour que sa réintroduction en Mongolie soit envisageable. Des chercheurs ont étudié le génome des chevaux des Scythes. Cela a permis de déterminer les régions du génome où se sont concentrées les mutations adaptatives, au cours des trois premiers…

Arrière d'une pomme de pin des landes. On observe très bien les spirales qui rejoingent par contact les écailles de la pomme, surtout ici dans le sens des aiguilles d'une montre (du centre vers la périphérie). On peut compter 13 spirales. Le nombre de ces spirales est (presque) toujours des nombres de la suite de Fibonacci. L'objectif est de d'expliquer l'apparition du nombre d'or et de la suite de Fibonacci dans les plantes, plus généralement montrer l'importance de processus physiques et d…

Chou Romanesco dont l'aspect fractal est quasiment parfait (un fractal est construit mathématiquement en dessinant une forme, et en la reproduisant à échelle plus petite plusieurs fois). Les spirales que l'on observe ont une forme très régulière, partant du centre et s'agrandissant quand on s'éloigne vers la périphérie. Le nombre de ces spirales est (presque) toujours des nombres consécutifs de la suite de Fibonacci, ici 8 et 13. L'objectif est de d'expliquer l'apparition du nombre d'or et de…

Comparaison entre les formes de trois crânes provenant du site de Sterkfontein en Afrique du Sud. A gauche, il s’agit de deux crânes d'"Australopithecus africanus". Le plus à gauche est le moulage du crâne dit de "Mrs Ples". A droite, il s’agit du crâne original de "Little Foot", "Australopithecus prometheus" découverte grâce au paléoanthropologue Ronald J. Clarke en 1994. Tous les trois sont conservés à l’université du Witwatersrand à Johannesburg, en Afrique du Sud. En se basant notamment sur…

Arbre de parenté représentant 29 populations humaines, modernes et éteintes, étudiées pour modéliser le crâne du dernier ancêtre commun possible aux membres de notre espèce "Homo sapiens". Cet arbre est essentiellement basé sur des données génétiques. A gauche, les premiers représentants du genre "Homo" (en vert) et les Néandertaliens (en bleu foncé). A droite, les populations modernes vivant dans différentes régions du monde, avec le crâne de leur ancêtre commun virtuel en rouge. En gris,…

Rediscovered in the collections of the MNHN French national museum of natural history, this specimen of Aeger insignis comes from the Solnhofen Limestone, in Germany. This small crustacean lived in a lagoon in the Late Jurassic around 140 million years ago. At that time, what is now Europe was a vast archipelago with turquoise waters and a tropical climate. This prawn belonged to an extinct family whose main feature was that it had highly-developed jawfeet (also known as maxillipeds) endowed…

This is a small, remarkably well-preserved gastropod of the genus Cassiope. The beautiful turriculate shell was discovered in Edelbach, Austria, in a fossil site dated to around 90 million years ago. The colourful pattern it sported when alive is revealed under ultraviolet light. Almost undetectable to the naked eye, it is arranged in several rows of spots: the pale areas (white and light yellow) correspond to the parts that contained a high concentration of pigments, the composition of which…

Development of the social amoeba Physarum polycephalum, commonly referred to as the "blob". This primitive unicellular organism moves by extending its pseudopodia while contracting its venous system. It can reach a top speed of 4 cm per hour. Its many characteristics include the ability to heal itself in less than two minutes and reorganise its entire venous system in three hours. It can also be cloned if it is cut into 1-mm pieces. Sensitive to light, it grows in damp environments and feeds on…

Feeding the social amoeba Physarum polycephalum, commonly referred to as the "blob", with rolled oats. This primitive, unicellular organism grows in damp environments and feeds on bacteria and fungi, which it digests using chemical substances. In the laboratory, research scientists feed it with rolled oats. If it is fed correctly, it can double in size each day and grow to measure up to 10 m2. If it dries out, it forms a sclerotium (the overwintering form of fungi) and eliminates accumulated…

Myxomycète, "Physarum polycephalum", communément appelé blob explorant son environnement à la recherche de nourriture. Cet organisme unicellulaire se déplace en étendant ses pseudopodes et en contractant son réseau veineux. Il peut atteindre la vitesse maximale de 4 cm par heure. Parmi ses nombreuses caractéristiques, le blob cicatrise en moins de deux minutes et peut réorganiser tout son système veineux en trois heures. Il peut également être cloné s’il est découpé en morceaux d’un millimètre…