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Un blob à la Croix Rouge !

Résultats

Autres expériences

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Les expériences à mener

Que vient - il faire à la Croix Rouge ?

Quel lien avec le CNES ?

Pour en savoir plus sur le blob

Carte d'identité du blob

Sommaire

Le blob apprend par habituation à ignorer la présence de quinine (une substance amère) lors de son trajet vers la nourriture. Un pseudopode (l'excroissance de la cellule utilisée pour rejoindre la nourriture) étroit est synonyme d'un comportement de répulsion, un pseudopode large représente quant à lui un comportement normal.(c) Audrey Dussutour/CNRS

D'autres expériences

Nous travaillerons sur les besoins nutritifs du blob, en testant différents aliments afin de déterminer ses préférences.Nous pourrons également vérifier le fait que certaines substances agissent comme des répulsifs pour le blob, et voir si nous pouvons reproduire l'expérience d'Audrey Dussutour dans laquelle le blob apprend à ignorer cette substance.Nous testerons également les capacités du blob à sortir d'un labyrinthe.

Les expériences à mener

Il s'agira pour les élèves de mettre en oeuvre des protocoles scientifiques, de travailler à des solutions techniques pour la prise de vue des blobs pendant 7 jours et de comparer leurs observations sur le comportement, la nutrition et la vitesse de déplacement de leurs blobs (#ÉlèveTonBlob) avec les résultats obtenus dans l'ISS (Blob-ISS). Ils pourront notamment déduire l'impact de la micropesanteur sur cet organisme unicellulaire étonnant : le comportement du Blob est-il différent dans l’espace ? Quels peuvent être les effets de la micropesanteur et des rayonnements sur l'évolution de cet organisme ? Pour répondre à ces questions, l’ISS accueille ce locataire un peu particulier : plusieurs blobs ont rejoint la station cet été. Thomas Pesquet sera chargé de les « réveiller » et d'enclencher un système de prises de vues (1 vidéo toutes les 10 minutes) pour suivre leur évolution selon deux protocoles. Le protocole 1, « Exploration », va tester en parallèle l’attitude de 2 blobs dans un environnement sans nourriture. Le protocole 2, « Exploitation », fournira à 2 blobs plusieurs sources de nourriture. Sur Terre, les élèves et leurs enseignants compareront leurs observations en s’appuyant sur des photos et vidéos des résultats obtenus dans l’ISS.

Dans les classes, les blobs sont placés au centre de boîte de pétri d’un diamètre équivalent à celles utilisées dans l’ISS (55 mm) sur du papier filtre (fourni avec le kit). Le blob pourra être collé au papier avec de la colle époxy (dans ce cas, attendre une journée avant de réveiller le blob). Les élèves devront humidifier le papier filtre en début d’expérience (0,4 ml pour un papier de 2,5 cm de diamètre) et replacer le couvercle sur la boîte. Des photos devront être prises régulièrement. En dehors des périodes d’observation et de prises photographiques, les blobs devront être conservés à l’abri de la lumière à une température de 20°C (un carton fera tout à fait l’affaire).Afin de mesurer le comportement exploratoire du blob, il faudra relever différents paramètres sur chaque photo : périmètre du blob, aire, nombre de pseudopodes, distance parcourue dans la boîte, etc.

Le protocole "Exploration"

Dans l’ISS : 2 blobs (en dormance) sont placés dans 2 arènes individuelles. Le blob est placé au centre de l’arène sur un papier filtre. La boîte permet l’enregistrement de courtes vidéos pendant une semaine, à raison d’une photo toutes les 10 minutes. Dans l’ISS, le blob sera réactivé par Thomas Pesquet grâce à un système de serigue. Le but de cette expérience est d’observer la morphogénèse du blob (ses changements de forme dans le temps) lorsqu’il explore un environnement uniforme en micropesanteur.

Dans les établissements scolaires, les blobs sont placés au centre de boîtes de pétri d’un diamètre équivalent à celles utilisées dans l’ISS sur du papier filtre. Les 4 flocons d’avoine sont déposés à équidistance du blob selon une configuration carré. (SI les flocons sont collés avec de la colle époxy, attendre une journée avant de débuter l’expérience). Les élèves devront humidifier le papier filtre en début d’expérience. Des photos devront être prises régulièrement. En dehors des périodes d’observation et de prises photographiques, les blobs devront être conservés à l’abri de la lumière à une température de 20°C.Afin de mesurer le comportement d’exploitation du blob, il faudra relever différents paramètres sur chaque photo : distance entre le blob et chaque flocon d’avoine, premier flocon contacté, 2e, 3e et 4e. Il faudra également extraire le réseau veineux formé par le blob et quantifier sa croissance (mesurer l’aire du blob).

Dans l’ISS : 2 blobs (en dormance) ainsi que 8 sources de nourriture sont placés dans deux arènes similaires à celle de « l’expérience exploration ». Le blob est placé au centre de l’arène et 4 sources de nourriture (flocons d’avoine) sont déposées à équidistance du blob. Dans l’ISS, Thomas Pesquet réactivera le blob par un système de seringue. Le but de cette expérience est d’observer la morphogénèse du réseau construit par le blob pour connecter les 4 sources de nourriture. (Le blob étant connu pour ses capacités d’optimisation de réseaux).

Le protocole "Exploitation"

11 au 17 Octobre 2021

Fin Aout / début Septembre 2021

Juin 2021

Mise en oeuvre de l'expérience dans les classes

Les classes sélectionnées reçoivent leur kit Blob

Sélection des établissements

Le CNES, en partenariat avec le CNRS et avec le soutien de l’académie de Toulouse, propose à 4500 établissements scolaires de primaire, collège et lycée de participer à une expérience éducative originale, basée sur l’étude du comportement du Physarum polycephalum, ou blob. Cette expérience sera également menée par Thomas Pesquet à bord de l’ISS, lors de sa mission Alpha de six mois.

Que vient-il faire à la Croix Rouge ?

Le CNES est le Centre National d'Etudes Spatiales. Il travaille en collaboration avec Arianespace (Évry) et l'Agence spatiale européenne (ESA), sur cinq domaines d'activité : - Accès à l'espace (lanceurs) - Terre, environnement et climat (sciences et innovation pour le développement durable) - Applications grand public (télécoms et navigation) - Science et innovation (pour l'astronomie et la physique fondamentale) - Sécurité et Défense

En juillet 2020, l’astronaute de l’ESA Thomas Pesquet a été officiellement affecté au second vol opérationnel du véhicule spatial Crew Dragon (Crew-2) de la société SpaceX. Il a décollé au printemps 2021 à destination de la Station spatiale internationale depuis Cap Canaveral en Floride. Au cours de la mission Alpha, Thomas Pesquet sera amené à effectuer une centaine d’expériences dont près de la moitié seront européennes. En effet, la pesanteur a un effet sur presque tout ce que nous faisons. L’enlever de l’équation permet d’améliorer notre compréhension des phénomènes naturels. A bord de la Station spatiale internationale, les règles qui gouvernent la sédimentation, la flottabilité et la convection ne s’appliquent pas. En « chute libre » autour de notre planète, les astronautes à bord de la Station spatiale vivent en micropesanteur. Ce laboratoire en « impesanteur » offre l’opportunité d’effectuer des expériences qui ne sont tout simplement pas possibles sur Terre.

Quel lien avec le CNES ?

Pour en savoir encore plus !

Pour en savoir plus sur le blob !

Car reprenons : plus connu sous le nom de Physarum polycephalum, le blob a très longtemps été rangé avec les... champignons. D'ailleurs, la plupart des articles historiques sur le sujet se trouvent dans des revues consacrées à la mycologie. Ensuite, il fut classé chez les protistes, un règne fourre-tout abandonné aujourd'hui. Depuis le séquençage de son génome en 2015, il fait partie des amibozoaires, un groupe d'unicellulaires un peu primitifs. Mais sa classe a conservé le nom de myxomycètes ("champignons gluants"). Le blob a tout pour exciter la curiosité des biologistes. Il rampe, dévore tout sur son passage, dispose de 750 types sexuels et peut atteindre la taille de 10 m² en laboratoire. Bien que dépourvu de cerveau, il est capable d'apprendre et même d'enseigner. Et son comportement varie selon son origine géographique ! Si son mode de reproduction ressemble à celui des champignons (il disperse ses spores dans la nature), sa façon de se nourrir est typiquement animale : c'est un prédateur qui pratique la phagocytose, c'est-à-dire qu'il engouffre sa nourriture. Mais alors que le champignon ne mange que par absorption de micro-éléments, le blob peut ingurgiter des bactéries, se délecte de champignons et, en laboratoire, raffole des flocons d'avoine.

Ni l'un, ni l'autre ! Et ce n'est pas un champignon non plus. Ainsi baptisé en référence à un film d'horreur américain, le "blob" est en fait une cellule géante à plusieurs noyaux.

Qu'est-ce que le blob : un animal ou un végétal ?

Dans sa façon de manger et de ramper, le blob est proche d'un animal. Mais ses pigments cellulaires jaunes et roses le rapprochent des plantes. Même son génome laisse les généticiens perplexes. Outre qu'ils présentent de nombreuses caractéristiques de cellules animales, les gènes de Physarum polycephalum traduisent un organisme d'une complexité moléculaire inégalée au sein des unicellulaires. Exceptionnel, donc, et pourtant délaissé par la recherche. Jusqu'à ce qu'une équipe japonaise révèle, dans les années 2000, des capacités inimaginables pour des êtres unicellulaires : prise de décision, évaluation des risques, expression de variabilités individuelles... Les éthologistes ont alors reconsidéré l'intérêt du blob. En testant des souches génétiquement distinctes, on met en évidence des différences de comportement entre les souches japonaise, américaine et australienne. Ainsi, le blob australien sécrète plus de calcium et en détecte des quantités infimes dans l'environnement, alors que l'américain en sécrète très peu et le perçoit moins bien. Deux australiens vont l'un vers l'autre, quand deux américains partent chacun dans leur coin...

Au vu de ces compétences, les scientifiques ont émis l'hypothèse que le blob est capable d'apprendre. Des blobs ont été entraînés à ignorer leur répulsion naturelle pour la caféine, la quinine et le sel, et à traverser un pont recouvert de ces substances pour accéder à de la nourriture. Ils ont traversé le pont en cinq jours ! Des veines partagent les informations Et ce n'est pas tout : Physarum polycephalum peut transmettre ses connaissances par simple fusion avec un homologue inexpérimenté. Les scientifiques ont rassemblé 2 000 blobs dits "habitués", entraînés à ignorer leur aversion pour le sel, et 2 000 blobs dits "naïfs", puis effectué diverses combinaisons naïfs/ habitués. Dès qu'il y avait un habitué dans le lot, les autres savaient.

Comment l'information est-elle partagée entre les blobs ? Grâce à une sorte de veine se formant trois heures après la fusion de deux blobs. Au sein de sa cellule multinucléique, le blob est parcouru par un réseau de veines dans lequel circule le cytoplasme contenant les nutriments. En début de fusion, il y a juste un partage de cytoplasme. Puis, d'un seul coup, on voit nettement une veine apparaître. D'ailleurs, il n'y a pas de partage de l'information si les blobs sont séparés avant la formation de la veine. La découverte a de quoi dérouter. Sous quelle forme l'information circule-t-elle dans cette mystérieuse veine ? ARN messagers, protéines ? Pour le moment, le processus reste inconnu. Une question de plus à résoudre pour lever le mystère de cet être vraiment pas comme les autres. S'il ressemble à une plante, se nourrit comme un animal et se reproduit comme un champignon, le blob n'appartient pourtant à aucune de ces catégories. Mis en contact avec deux blobs (H) qu'on a "habitués" à ignorer leur aversion pour le sel, un blob "naïf" (N) se met à traverser un pont recouvert de sel pour atteindre de la nourriture. Preuve que les blobs transmettent un apprentissage, via la veine qui se forme entre eux, au niveau de la zone de contact. D'après Science & Vie Questions-Réponses n°31

Ressources: