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Le CNRS lance un projet de science participative : Derrière le blob, la recherche. Ouverte à tous les volontaires désireux de devenir acteurs et actrices de la recherche, cette expérience d’une ampleur inédite permettra d’étudier les effets du changement climatique sur le blob.

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Physarum polycephalum

Conseils
Dr Drey

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que le BLOB

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"Derrière le blob, la recherche", une expérience de science participative du CNRS

INFOS & RESSOURCES Le Blob
et la démarche scientifique

màj 8 février 2022

"Derrière le Blob, la recherche"

màj 2 février 2022

> Glossaire

> Carte

> Pour aller plus loin

> Le blob
en images

> protocoles & Démarche

màj 13 avril

DERNIER TUTO vidéo

Foire aux questions généraliste
màj 14 février 2022

Foire aux questions
du protocole
màj 16 mars 2022

Pour réaliser un élevage de blob, il convient au préalable de connaître un petit peu mieux cet organisme particulier. Un blob n’est ni un animal, ni un végétal, ni un champignon. C’est ce qu’on appelle un myxomycète, avec des caractéristiques qui lui sont propres. Le blob n’est composé que d’une seule cellule de très grande taille, mais qui comprend des millions de noyaux (qui contiennent chacun une copie de son ADN). Dans la nature, on le trouve sur le sol humide des forêts. C’est là qu’à l’abri de la lumière (qu’il cherche à éviter), il va grandir et se déplacer lentement à la recherche de nourriture.
Il intéresse les chercheurs notamment parce que, bien qu’il ne possède ni cerveau, ni système nerveux (puisque ce n’est qu’une seule cellule), il est capable d’une forme d’apprentissage et d’une optimisation de ses déplacements pour assimiler sa nourriture.
Lorsque les conditions environnementales se détériorent, le blob va former un sclérote, un état dormant très résistant aux conditions externes : le blob attend que son environnement soit de nouveau favorable à sa croissance. C’est sous cette forme de sclérote qu’il peut être transporté facilement et que le CNRS l'enverra aux volontaires sélectionnés.

Pour en savoir plus sur le blob, visionnez le reportage "Le blob, la cellule qui apprend".

Qu'est-ce que le blob ?

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Plus de précisions

Quiz sur le blob

Le blob est un organisme unicellulaire étrange qui n’a de cesse de nous étonner. Héros d’un livre et personnage principal d’un documentaire, il peut actuellement se vanter d’avoir un 35m2 au zoo de Vincennes et d’avoir accompagné Thomas Pesquet dans sa dernière Mission à bord de l’ISS. Mais qu’est ce qu’un blob? Pour le définir, on commence souvent par dire ce qu’il n’est pas: le blob n’est pas un champignon, pas un animal et pas une plante. Le blob appartient au règne des amibozoaires. Les amibozoaires (en grec signifie « animaux changeants » ) sont des êtres unicellulaires (composés d’une unique cellule) qui peuvent prendre beaucoup de formes (comme de la pâte à modeler). Ils se déplacent et se nourrissent grâce à des extensions de la cellule appelées pseudopodes (du grec “faux pieds”), des sortes de petits bras extensibles et rétractables (voir photo 2). Les premiers amibozoaires auraient divergé de la lignée évolutive qui a donné les animaux et les champignons il y a plus d’un milliard d'années. En bref, nous les humains partageons avec le blob de très très très lointains ancêtres.

Au niveau cellulaire, le blob est tout à fait étrange. Premièrement, contrairement à la plupart des cellules, le blob n’a pas un noyau qui renferme son ADN (l’ADN est une macromolécule qui contient l’information génétique, en bref le mode d’emploi de la cellule) mais plusieurs milliers et parfois millions de noyaux (voir photo 3) !

Deuxièmement, il est parcouru d’un réseau veineux (voir photo 1) dans lequel coule un liquide jaune (le cytoplasme). Ce liquide à la même fonction que notre sang, il permet de distribuer les nutriments et l'oxygène aux quatre coins du blob. Troisièmement, le blob se déplace grâce à la contraction de ses veines. Sous l’effet des contractions, le cytoplasme qui coule dans ses veines se déplace (comme lorsqu'on appuie sur un tube de dentifrice) jusqu’à heurter la membrane (l’enveloppe du blob).



Celle-ci sous la pression du cytoplasme, se déforme et avance de 0.2 millimètre (voir les vidéos). Ensuite les veines se relaxent ce qui entraîne le cytoplasme dans la direction opposée. Lorsque le cytoplasme se retire la membrane en réponse se relâche un peu et recule alors de 0.1mm. Ensuite les veines se contractent à nouveau et le cytoplasme est à nouveau poussé vers l’avant et la membrane avance encore. En bref, le blob avance, recule un peu, avance à nouveau et ainsi de suite, tout comme la marée !



Le blob n’a de cesse de défier nos connaissances sur le vivant. Premièrement la notion de taille, composé d’une seule cellule, il double voire triple de taille quotidiennement et peut ainsi atteindre plusieurs mètres carrés. Deuxièmement le concept d’individualité : coupé en deux, il donne deux individus autonomes et fonctionnels qui peuvent ensuite reformer un unique organisme par fusion. Troisièmement, l'inflexible vieillissement cellulaire : le blob se régénère suite à une période de dormance qui peut durer plusieurs années et peut ainsi vivre très longtemps. Enfin, la définition même de l’apprentissage et de la mémoire : le blob nous a montré récemment qu’il pouvait apprendre tout en étant dépourvu de système nerveux.

Toutefois, aussi incroyable et résistant soit-il, le blob est impacté par les changements de notre environnement et en particulier les vagues de chaleur. Le blob vit habituellement dans les forêts sur le bois en décomposition, sur les mousses ou dans la litière des feuilles. Il aime beaucoup les endroits ombragés et humides. Un bain de soleil trop prolongé peut le tuer, et la sécheresse est sa kryptonite. Le blob joue un rôle essentiel dans nos écosystèmes. Il se nourrit de bactéries et de champignons et à l’issue de leur digestion, il excrète des nutriments qui vont enrichir le sol de nos forêts pour le plus grand bonheur des plantes.

Physarum polycephalum (son nom latin) et Badhamia utricularis (un cousin du blob) sont des modèles parfaitement appropriés pour notre projet car ils sont faciles à élever et à manipuler. De plus, leur survie dépend fortement de la température.


Références :

Livre grand public :

Dussutour, A. (2017). Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le blob sans jamais oser le demander. En poche aux Editions J’ai Lu

Livres scientifiques :

Rojas, C., & Stephenson, S. L. (Eds.). (2021). Myxomycetes: biology, systematics, biogeography and ecology. Academic Press.

Aldrich, H. C., & Daniel, J. W. (1982). Cell Biology of Physarum and Didymium.Academic Press.


© CNRS

  1. Eviter de mettre le blob (et son papier) en contact direct avec les flocons. Déposez les flocons à un cm de distance par exemple. Vous pouvez également déposer les flocons après le réveil du Blob.
  2. Éviter d' humifier les flocons lors du réveil (on peut les humidifier avec un petit spray lorsque le blob est réveillé et bien développé). Lorsque vous humidifiez les flocons vous faciliter la diffusion des nutriments dans l'agar (=> risque de choc osmotique 😵‍💫) et vous augmentez également les chances de voir apparaître des contaminations🦠.
  3. Éviter d'inonder le blob 🌧️. Trempez la sclérote dans un verre d'eau quelques secondes et égouttez là (en la secouant gentiment) avant de la déposer sur la gélose.
  4. Ne pas utiliser d'eau distillée ou d'eau minérale, l'eau du robinet 🚰 est plus appropriée
  5. Utiliser des Quaker, si certaines marques d'avoine bio sont appropriées d'autres ne le sont pas ... (conservateurs différents, ou autres raisons inconnues)
  6. le réveil doit se faire à l'obscurité à température ambiante (entre 16 et 26⁰ idéalement)

Audrey Dussutour
Biologiste, chargée de recherche au CNRS

Le BLOB
Physarum polycephalum

⌚Le blob peut parfois se réveiller après 3 jours ne désespérez pas, si le blob dort toujours après 48h transférez le papier sur une nouvelle gélose avec de nouveaux flocons afin d'éviter les contaminations.

Les conseils du Dr Drey

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Préparer la gélose et réveiller le blob

Multiplier le Blob

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Comment élever le Blob ?
(Audrey Dussutour)

Humidifier le papier filtre avec le sclérote en dehors de la gélose (ici sur le couvercle d'une boite).

Transférer le sclérote sur papier filtre humidifié sur la gélose. Déposer sur un coté, éviter le centre de la boite pour faciliter la migration.

Nourrir avec quelques flocons très proches du sclérote

Transférer le petit blob et le faire grandir

Comment élever le Blob ?
(Audrey Dussutour)

Multiplier le Blob

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Retirer le papier filtre dès que possible, source de contamination.

Nourrir un énorme blob

Multiplier le Blob

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Comment élever le Blob ?
(Audrey Dussutour)

Faire dormir le blob

Multiplier le Blob

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Comment élever le Blob ?
(Audrey Dussutour)

Une température proche de 30° favorise la formation d'un sclérote.

A placer à l'obscurité !

A placer à l'obscurité !

A placer à l'obscurité !

Le sclérote doit posséder un aspect rugueux avec assez de matière et de couleur orange.

Multiplier les essais pour obtenir un sclérote viable.

Attention, l'hygiène est importante dont le lavage du matériel, du plan de travail et des mains.

Le Blob un génie sans cerveau?
(Arte)

Comment élever le
Blob ?
(Audrey Dussutour)

Conférence d'Audrey Dussutour sur le Blob

Le Blob, une cellule qui apprend (CNRS)

Idées d'expériences d'Audrey Dussutour

j'ai
5 min

j'ai
50 min

Vidéos

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Idée d'expérience 1 : Expérience Réseau
Objectif : observer comment le blob optimise ses trajets

Idée d'expérience 2 : Cafeteria
Objectif : observer l’effet de la concentration en gras, protéine et sucre sur les choix alimentaires du blob

Idée d'expérience 3 : Piège en U
Objectif : observer comment le blob navigue dans son environnement

Idée d'expérience 4 : Fusion
Objectif : démontrer que 2 blobs génétiquement identiques peuvent fusionner et que 2 blobs différents ne le font pas

Idée d'expérience 5 : Variabilité comportementale
Objectif : observer les différences de comportement entre souches

Idée d'expérience 6 : Effet d'un répulsif

Objectif : observer l’effet d’un répulsif
(ici le sel) sur le comportement du blob

Idée d'expérience 7 : Labyrinthe Version 1
Objectif :
observer comment le blob optimise ses trajets

Idée d'expérience 8 : Labyrinthe Version 2
Objectif :
observer comment le blob optimise ses trajets

Idée d'expérience 9 : Respiration
Objectif : observer comment le blob remonte à la surface pour respirer

Idées d'expériences d'Audrey Dussutour

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La vidéo charge

La vidéo charge

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Protocoles & démarche

> "Derrière le blob, la recherche"
Conférence d'Audrey Dussutour

Février
2022

> Les protocoles

> Le principe des vagues de chaleur

> Le constat du
réchauffement climatique

> L'exposition du Quai des Savoirs

> Bibliographie
impacts connus de la chaleur sur le blob

màj 13 avril

> Mon blob à la maison

Mars
2022

> Deux règles essentielles pour réaliser une expérience

> Comprendre les étapes de la démarche expérimentale

> Présentation des différentes souches

Conférence d'Audrey Dussutour, chercheuse blobologue au CNRS, éthologue au Centre de recherches sur la cognition animale (CRCA/CBI - CNRS, Université Toulouse III - Paul Sabatier) et pilote de l'expérience scientifique et participative "Derrière le blob, la recherche" du CNRS.

Enregistrement en direct depuis l'agora de l'exposition, le samedi 19 février à 16h30.

Avant de démarrer une étude, on commence toujours par une étape de recherche bibliographique. Il faut en effet s’informer sur les connaissances déjà accumulées sur notre sujet de recherche : les effets des changements de température sur le blob.

Pour cela, les scientifiques utilisent des moteurs de recherches spécialisés qui répertorient les articles et les livres publiés par des scientifiques. Ces derniers sont différents des livres de vulgarisation et des articles publiés dans des revues de vulgarisation, type Science & vie, la Recherche ou Pour la science. Premièrement, avant d'être publié, les articles scientifiques sont examinés par un éditeur et par 2 à 5 spécialistes du domaine qui valident ou pas la publication (voir conférence au Quai des Savoir pour plus de détails sur le processus de publication). Deuxièmement, ils s'adressent à des spécialistes du domaine et ne sont pas forcément à la portée de toutes et tous, contrairement à des articles vulgarisés. Troisièmement, ils sont la plupart du temps écrits en anglais !

Exemple de titre d'article sur notre sujet de recherche:

  • Oscillating contractions in protoplasmic strands of Physarum: Simultaneous tensiometry of longitudinal and radial rhythms, periodicity analysis and temperature dependence.
  • Regulation of thymidine kinase synthesis during the cell cycle of Physarum polycephalum by the heat-sensitive system which triggers mitosis and S phase.

Il existe des moteurs de recherche payants ou gratuits comme par exemple Google Scholar et PubMed. Comme avec tout moteur de recherche classique, il faut entrer les mots clés du sujet qui nous intéresse. Il s’agit pour nous du blob et de la température. Pour le mot blob, on précise le nom d’espèce “Physarum polycephalum” et le nom vernaculaire (nom utilisé dans le langage courant) en anglais “slime mold”, car les scientifiques peuvent utiliser les deux. Pour le mot température, vu que l'effet de la chaleur nous intéresse aussi, on ajoute les deux : température et chaleur (en anglais: temperature, heat) La requête devient alors : (“Physarum polycephalum” OR “slime mold”) AND (temperature OR heat). Elle renvoie 16 400 articles dans Google Scholar et 263 articles dans PubMed. PubMed a le défaut de ne pas répertorier tous les articles publiés, Google Scholar a le défaut de ne pas faire le tri… PubMed et Google Scholar permettent également de faire des recherches très précises, par exemple demander à ce que les mots clés se trouvent dans le résumé de l’article ou dans le titre de celui-ci. On a ainsi moins de chance de se voir proposer des articles hors sujet. Les deux moteurs de recherche offrent aussi deux options intéressantes : “related articles” et “cited by”. Si par exemple vous avez identifié un article pertinent (Effects of supraoptimal temperatures on the myxomycete Phyrasum polycephalum), il est intéressant de connaître les articles similaires "related articles”) et ceux qui y font référence (“cited by”) car ils doivent certainement traiter d'un sujet proche !

On apprend donc après une recherche bibliographique plusieurs éléments sur notre sujet d'étude qui vont influencer la construction de notre protocole, voici quelques exemples:

  • Le blob préfère aller vers une zone à 29°C que vers une zone à 19°C (Ref 1 )
  • Le flux cytoplasmique (le liquide qui coule dans les veines du blob) ralenti après 10 min à 32°C. Le flux s’arrête totalement et la respiration est réduite après 10 min à 38°C. Après 10 min à 47°C arrêt totale de la respiration, écoulement du cytoplasme à l’extérieur de la cellule (le blob se vide de son cytoplasme) (Ref 2)
  • 30 min à 37°C entraînent un délai du processus de mitose ( = division des noyaux, processus qui a lieu toutes les 8 à 10h) et par conséquent un retard de croissance (Ref 3)
  • Après 10 min à 42°C le flux s’arrête, la membrane démontre des altérations, les mitochondries (organites qui sont les centrales énergétiques des cellules) sont déformées, retard de la mitose également. Après 9h tout rentre toutefois dans l’ordre (Ref 4) !
  • Des blobs sous forme de sclérotes peuvent se réveiller après valoir passé 32 jours à 60°C (Ref 5)
  • La période de contraction des veines (qui est liée à la vitesse de déplacement chez le blob) diminue de 2.31min à 14°C à 1.19min à 24°C. Ce qui signifie que le blob se déplace plus vite à 24°C qu’à 14°C. Entre 24°C et 30°C la période reste constante et commence à diminuer après 30°C (Réf 6).
  • 32°C est la température maximale permettant aux blobs de croître normalement et permettant d'observer un cycle mitotique non altéré (Ref 7).
  • Un blob conservé à 35°C meurt après 24h et un blob conservé à 32.5°C meurt après 3 jours. La température idéale est 21°C (pour la reproduction en particulier) (Ref 8 )

La construction du protocole est donc basée sur ces connaissances !

1- Tso, W. W., & Mansour, T. E. (1975). Thermotaxis in a slime mold, Physarum polycephalum. Behavioral Biology, 14(4), 499-504.

2-Bernstam, V. A., & Arndt, S. (1973). Effects of supraoptimal temperatures on the myxomycete Physarum polycephalum. Archiv für Mikrobiologie, 92(3), 251-261.

3- Brewer, E. N., & Rusch, H. P. (1968). Effect of elevated temperature shocks on mitosis and on the initiation of DNA replication in Physarum polycephalum. Experimental Cell Research, 49(1), 79-86.

4- Lomagin, A. G. (1978). Repair of functional and ultrastructural alterations after thermal injury of Physarum polycephalum. Planta, 142(2), 123-134.

5-Blackwell, M., Waa, J. V., & Reynolds, M. (1984). Survival of myxomycete sclerotia after exposure to high temperature. Mycologia, 76(4), 752-754.

6- Wohlfarth-Bottermann, K. E. (1977). Oscillating contractions in protoplasmic strands of Physarum: Simultaneous tensiometry of longitudinal and radial rhythms, periodicity analysis and temperature dependence. Journal of Experimental Biology, 67(1), 49-59.

7-Wright, M., & Tollon, Y. (1978). Heat sensitive factor necessary for mitosis onset in Physarum polycephalum (temperature shift/heat shock/cycloheximide/ts mutant). Molecular and General Genetics MGG, 163(1), 91-99.

8-Gray, W. D. (1939). The relation of pH and temperature to the fruiting of Physarum polycephalum. American Journal of Botany, 709-714.

Nouveau reportage consacré au blob, filmé pour partie au laboratoire d'Audrey Dussutour et pour partie au collège La Prairie Toulouse.

Premièrement, ajouter un groupe contrôle (ou groupe témoin) au groupe expérimental (ou groupe traité). Le groupe contrôle réunit les individus qui ne subissent pas le traitement dont on cherche à mesurer les effets. Dans notre expérience, le groupe contrôle rassemble les blobs qui restent à température ambiante alors que le groupe expérimental rassemble les blobs qui endurent des augmentations de température. C’est en comparant le groupe contrôle au groupe expérimental que nous pouvons évaluer si la température a un effet sur les blobs.

Deuxièmement, s’assurer de la reproductibilité d’une expérience. Cette notion constitue le fondement de la méthode scientifique. Sans elle, les scientifiques n’ont aucun moyen de savoir si les résultats publiés sont valides, proviennent du fruit du hasard ou pire découlent d’une tricherie… La reproductibilité repose sur deux principes clés : répétabilité et réplicabilité.
Dans notre projet, l’expérience est dite répétable si un volontaire est capable de reproduire et confirmer les résultats d’un autre volontaire. C’est pourquoi le même protocole est envoyé à 200 volontaires différents.
L’expérience est dite réplicable si un même volontaire est capable de produire des résultats comparables pour un même protocole. C’est pourquoi chaque volontaire conduira le même protocole sur plusieurs blobs : 4 blobs par groupe.

Il est rare de nos jours que les scientifiques reproduisent les expériences de leurs collègues à l’identique car il est difficile de publier une découverte déjà publiée. Toutefois, il arrive fréquemment que des scientifiques reproduisent une partie de l’expérience pour aller plus loin. En 2018, un chercheur Américain, Piero Anversa, de la prestigieuse université Harvard a affirmé dans une revue scientifique de renom que les cellules des muscles cardiaques étaient capables de régénération. Dans l’article, il démontrait qu’au sein de nos muscles cardiaques se trouvaient des cellules souches (cellules qui peuvent se différencier en n’importe quelles cellules) qui pourraient être activées afin de réparer un cœur. Cette étude a fait grand bruit et a intéressé de nombreux scientifiques qui souhaitaient mettre au point des solutions pour réparer les cœurs fragilisés par des infarctus. Après quelques années, devant les échecs répétés de ses collègues à reproduire l’expérience, le chercheur a été contraint de rétracter sa publication et de quitter son université. C’est probablement l’une des plus grosses affaires de fraudes scientifiques de ces dernières années.

Une personne qui fraude ne fait pas avancer la connaissance mais fait également perdre du temps à de nombreux scientifiques. Dans les dernières années, afin de contrecarrer la fraude, les revues sérieuses demandent à ce que les scientifiques joignent leur données, vidéos, photos, etc… à leur article lors de la publication.



1- Question et Hypothèse

Question (problématique) : Le réchauffement climatique a-t-il une influence sur les blob ?

Hypothèse : Les changements de température vont affecter la croissance et le comportement du blob.


2- Recherche bibliographique

Résumé des publications intéressantes :

> Deux publication (1976 et 1995) montrent que la période de contraction des veines du blob dépend de la température : l'augmentation de température diminue la "contraction" des veines du blob jusqu'à 42°C où elle ne s'observe plus.

> Une autre publication (2008) montre que le blob anticipe les changements de température lorsqu'on l'habitue à une alternance.


3- Élaboration d'un protocole

Principes :

- "Toutes choses égales par ailleurs", on ne va faire varier ici que la température, les autres paramètres sont contrôlés, sinon on ne peut pas conclure.

- Suivant les protocoles, on fait varier 3 paramètres de la température (durée, intensité et fréquence).

- On a besoin d'un groupe contrôle (= témoin non chauffé) pour comparer avec le groupe expérimental

- On mesure le comportement du blob (façon d'explorer l'environnement, vitesse d'expansion dans la boîte).

- Réplicabilité : on multiplie les expériences pour avoir des tendances.

- Reproductibilité : l'expérience doit être reproductible pour obtenir les mêmes résultats

- Prendre en compte la variabilité interindividuelle (on observe plusieurs souches = individus d'une même espèces)

- Tester la généralité des résultats obtenus (travail sur deux espèces Physarum polycephalum = Blob & Badhamia utricularis).

Résumé :

> 15 protocoles

> 2 groupes : contrôle (=témoin) + expérimental / volontaire

> 8 réplicas / groupe / volontaire

> 200 volontaires / protocole

> 3 souches / espèce

> 2 espèces (Physarum polycephalum = Blob & Badhamia utricularis (nom à trouver !)

= 288 000 blob analysés, ceci est possible grâce à la science participative


4- Expérimentation = PARTICIPATION DES VOLONTAIRES

Suivre le protocole à la lettre en respectant les conditions d'expérience avec le même matériel !

Tenir un cahier de laboratoire où tout est daté et noté, sans arracher des pages, sans effacer.


5- Recueil des données = PARTICIPATION DES VOLONTAIRES

Prise de photos qui seront analysées grâce à un logiciel gratuit ImageJ

Les photos doivent être contrastées (fond noir), une photo par jour


6- Analyse de données = PARTICIPATION POSSIBLE DES VOLONTAIRES

On exploite les résultats avec par exemple le nombre de blob en fonction de la taille avec une comparaison des groupes contrôles et des groupes expérimentaux. C'est l'étape d'interprétation.


7- Publier les résultats

Résumé / Introduction / Matériels et méthodes (pour la reproductibilité) / Résultats / Figures / Discussion / Bibliographie

On cherche à publier sur un journal avec un fort facteur d'impact comme "Nature".



Tester des hypothèses : la démarche expérimentale


Un projet de recherche commence en général avec une observation. Par exemple, “on observe moins de blobs en forêt depuis quelques années”. Suite à une observation, on pose alors une question : “Qu’est ce qui est responsable de la disparition des blobs ? ”. Afin de répondre à cette question, on émet une hypothèse. Une hypothèse est une réponse plausible à la question basée sur des lectures d’articles scientifiques ou des observations. Notre hypothèse ici est : le blob est affecté par le réchauffement climatique. Afin de valider ou d'invalider notre hypothèse, on planifie une expérience qui nous permettra de tester notre hypothèse. Pour cela, on rédige un protocole expérimental. Le protocole expérimental compile les étapes à suivre et le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience, un peu comme une recette de cuisine. Dans notre expérience, le blob sera soumis à des changements de température pendant 5 à 10 jours et on mesurera quotidiennement sa croissance et sa capacité à explorer un nouveau territoire (comportement d’exploration). Lorsqu’on teste une hypothèse, il est important de modifier un seul paramètre : la température. Tous les autres paramètres (ex : éclairage, nourriture, substrat) susceptibles d’affecter le blob doivent rester constants. A la suite des expériences, on collecte les données, on les interprète et on tire des conclusions. Si l'hypothèse est vérifiée, on pourra faire d'autres expériences pour la confirmer ou la préciser. Par exemple, si nous parvenons à démontrer que les changements de température influencent la croissance du blob, on pourra ensuite essayer de comprendre si cela affecte aussi sa capacité à se reproduire. Si l'hypothèse est réfutée, on devra alors formuler une nouvelle hypothèse. Celle-ci pourrait être par exemple que la disparition des blobs est due à la pollution. La méthode expérimentale est un processus itératif : le résultat d'une expérience devient une base sur laquelle on s'appuie pour poser une nouvelle question et conduire une nouvelle expérience. La démarche expérimentale consiste donc à avancer une idée à l'aide de faits concrets, mesurables et observables.

Cette exposition de 10 panneaux présentée au Quai des savoirs à Toulouse permet de suivre les étapes incontournables d’un protocole de recherche et de comprendre comment se déroule une expérience scientifique rigoureuse.

Les souches

Les individus qui appartiennent à une même souche sont des clones d’un unique individu, ils sont donc de la même espèce. Pour notre grand projet participatif, nous travaillons avec 8 souches différentes issues de 2 espèces :

Physarum polycephalum : AUS, JM, DW, LU et MALU (5 souches d’une espèce)

Badhamia utricularis : B1, B2 et B3 (3 souches d’une autre espèce) Et elles ont chacune leurs caractéristiques !

D’abord les souches de Physarum polycephalum qui sont jaunes.

AUS : Cette souche vient d’Australie et c’est de cette origine qu’elle tire son nom. D’un jaune poussin, c’est une souche très sensible aux changements de température. Elle est relativement lente mais elle est cependant très maligne ! En effet, c’est cette souche que les scientifiques ont utilisé lors de leurs travaux sur l’apprentissage.

JM : Son petit nom à elle, c’est Jean-Michel ! Elle est issue d’un croisement entre un blob japonais et un américain. Il fait partie de la team des blobs qui prennent leur temps, il est donc plutôt lent.

DW : Son nom complet est Day Walker qui signifie marcheur de jour. On lui a donné ce nom car il résiste bien à la lumière. Cette souche est relativement rapide.

LU : De son nom complet LU352, cette souche est la célébrité du groupe. C’est elle qui a accompagné Thomas Pesquet dans l’espace ! Cette souche sera un blob rapide et très résistant aux changements de températures. Elle a de lointaines origines américaines.

MALU : C’est plus rapide à dire que MA275xLU352, le réel nom de MALU. Vous l’avez peut-être deviné à son nom, il fait partie de la descendance de LU ! C’est une souche rapide qui vient du Wisconsin aux Etats-Unis. Attention, ne vous inquiétez pas s’il tourne au orange, c’est normal avec MALU !

Ensuite, les souches de Badhamia utricularis qui sont oranges et plus gluantes.

B1 : Cette souche vient d’un Badhamia français ! Elle a été trouvée à Saint-Germain-les-Belles dans la Haute Vienne. B1 est sûrement le blob le plus lent de toutes les souches (mais on l’aime quand même !).

B2 : Cette souche a également fait du chemin car elle nous vient d’Autriche. Elle fait également partie des souches un peu lentes.

B3 : Enfin, la souche B3 vient du Lot. Et oui encore une française ! C’est la plus rapide de nos souches de Badhamia. Elle reste cependant assez lente comparativement à LU ou MALU par exemple.

Mais comment savoir de quelle souche est votre blob ? Pour cela, il vous suffit de regarder sur la petite poche contenant les sclérotes.

L’état de mon blob

Certains et certaines d’entre vous ont peut-être remarqué que leur blob s’était “émietté”. Aucune inquiétude ! Le voyage et le passage dans la machine de l’entreprise de livraison pour étiqueter les enveloppes les ont un peu secoués. En réalité, un sclérote est un amas de petites sphères indépendantes (la poussière que vous voyez), qui peuvent toutes se réveiller individuellement. Avec le voyage, elles se sont simplement détachées du reste. Pour réveiller les blobs, il faut couper les papiers en deux, les tremper dans l’eau brièvement, les égoutter et les déposer sur la gélose (voir protocole & webinaire). Les poussières donnent aussi du blob, il faut donc les déposer directement sur la gélose ou sur les papiers, elles fusionneront bien vite avec le reste !

Ça y est, votre petit protégé n’a (presque) plus de secret pour vous !

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Les protocoles

> Réveil et croissance

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Le protocole
28 mars 2022

< màj
13 avril

Il s'agit du premier fichier à consulter dans le cadre de la mise en place du protocole de l'expérience "Derrière le blob, la recherche".

Vous trouverez ici le deuxième document à consulter dans le cadre de la mise en place du protocole de l'expérience "Derrière le blob, la recherche"

Ici, vous trouverez le troisième document à consulter dans le cadre de la mise en place du protocole de l'expérience "Derrière le blob, la recherche".

Vous retrouverez les informations pour vous retrouver dans ces tableaux dans le mail récapitulatif que vous avez reçu. N'hésitez pas à utiliser la fonction "rechercher" de votre lecteur de PDF pour retrouver plus facilement le code qui vous correspond.

Code basé sur votre date de naissance
et votre code postal :
année/mois/jour_codepostal

La colonne "Protocole" correspond aux protocole qui vous sont assignés, l'ordre n'a pas d'importance, vous pouvez commencer par celui que vous souhaitez.

Vous trouverez ici le quatrième document à consulter dans le cadre de la mise en place du protocole de l'expérience "Derrière le blob, la recherche".

Attention, lisez bien les protocoles et les différents documents à disposition. Ils répondent à de nombreuses questions.

Ce document correspond au protocole complet et illustré de l'expérience "Derrière le blob, la recherche". C'est une version du document "protocole" étendue à 10 jours pour les volontaires qui souhaitent faire plus.
Il correspond au troisième document à consulter dans le cadre de la mise en place du protocole de l'expérience. Si vous ne souhaitez faire l'expérience que sur 5 jours, référez-vous au fichier "Protocole".

Patrons imprimables pour découper le blob (expérience 1 : croissance) et positionner le blob (expérience 2 : exploration).

A imprimer sur feuille A4 pour Boite de Petri 90mm 3 ergots et bouchon orangina (emporte-pièce) de 30mm (diamètre extérieur).

Afin de se remémorer le déroulé de l’expérience, les observations réalisées et les difficultés rencontrées, il est essentiel de garder une trace écrite de l’expérience dans un cahier. Chaque chercheur rapporte ses observations quotidiennes dans un cahier de laboratoire. Ce cahier permet de garantir la traçabilité des résultats de recherche. Le document à télécharger ci-dessous vous permet de connaitre le type d'informations à consigner dans votre cahier.


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Le constat du réchauffement climatique

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En 1992, 1 700 scientifiques ont signé un premier appel*, nous invitant à prendre conscience de l'impact des activités humaines sur le climat mondial et l'écosystème. En 2017, 25 ans plus tard, un deuxième appel* est signé par plus de 15 000 scientifiques. Le mouvement n'a cessé de prendre de l'ampleur, puisque en 2019, plus de 21 000 scientifiques ont approuvé ce deuxième appel.

Aujourd’hui, des preuves fondées sur des observations et des projections théoriques s'accumulent et montrent que l’ensemble de la biosphère est affecté par les changements climatiques (références n° 1-4). Tous les êtres vivants étant connectés les uns aux autres par le biais d'interactions écologiques, le déclin d’une seule espèce va perturber de nombreuses interactions et par effet boule de neige aura des conséquences considérables sur l'ensemble des écosystèmes.

Au sein de la biosphère, les communautés microbiennes remplissent des fonctions vitales pour l'écosystème. Dans les forêts par exemple, les micro-organismes jouent un rôle clé dans la décomposition de la matière organique et la minéralisation des sols. Le monde microbien soutient ainsi la croissance des plantes et par extension celle de toute la biosphère. Bien que les micro-organismes jouent un rôle crucial dans la biosphère, ils font rarement l'objet d'études sur le changement climatique et ne sont jamais pris en compte dans l'élaboration des politiques de protection de l’environnement (référence n°5) .

Au sein de ces communautés microbiennes, on retrouve les Myxomycètes. Les Myxomycètes sont des organismes qui vivent sur des débris organiques : feuilles mortes ou bois en décomposition. La santé et la résilience des forêts dépendent en partie des Myxomycètes, qui jouent un rôle essentiel dans le cycle du carbone. En effet, lors de leur phase de croissance, aussi appelée phase végétative, ils forment une masse gélatineuse mobile (le plasmode), qui se nourrit de matière organique : bactéries et champignons.

Afin d’examiner les réponses des Myxomycètes à des changements climatiques simulés, vous allez élever deux espèces de Myxomycètes (Physarum polycephalum et Badhamia utricularis) sous différents régimes de température et mesurer leur croissance et leur comportement.
Ce projet aura plusieurs objectifs : vous présenter la démarche scientifique, vous sensibiliser au réchauffement climatique et vous faire apprécier un membre unique de notre écosystème : le blob.

Références* :
1. Barnosky et al. (2011) Has the earth's sixth mass exctinction already arrived ? Nature 471, 51–57 (2011).
2. Crist et al. (2017) The interaction of human population, food production, and biodiversity protection. Science 356, 260–264.
3. Johnson et al. (2017) Biodiversity losses and conservation responses in the Anthropocene.
Science 356, 270–275.
4. Pecl et al. (2017) Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being. Science 355, eaai921.
5. Cavicchioli et al. (2019) Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change. Nature Reviews Microbiology, 17, 569-586.

* documents en anglais


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Le principe des vagues de chaleur

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Définies comme des périodes prolongées de chaleur excessive (Ref 1), les vagues de chaleur ont de nombreuses répercussions négatives, notamment sur la santé humaine (on se rappelle toutes et tous de la canicule de 2003, Ref 2, sauf peut-être les plus jeunes ), l'agriculture (Ref 3), la fréquence et l'intensité des incendies de forêt (Ref 4) …etc. Ces effets s'accentuent avec le réchauffement de la planète. Les vagues de chaleur présentent de multiples caractéristiques, notamment leur intensité, leur fréquence, leur durée. Il est généralement admis que l'intensité, la fréquence et la durée des vagues de chaleur ont toute trois augmenté depuis quelques années (Ref 5 et Ref 6).Lors du projet “Derrière le blob, la recherche”, vous n’allez donc pas vous contenter d'augmenter la température, vous allez chercher à étudier les effets de la durée, de l’intensité et de la fréquence des vagues de chaleur. C'est pourquoi le CNRS va vous proposer différents profils de température (1 profil = 1 protocole). Il y aura au total 15 profils différents à tester sur deux espèces de myxomycètes (Physarum polycephalum et Badhamia utricularis), chacune représentée par plusieurs souches (1 souche = 1 individu). Les effets des caractéristiques des vagues de chaleur pourraient en effet être différents selon les espèces et selon les individus. C’est pourquoi nous avons besoin de vous, car le nombre de combinaisons : profil de température*espèce * souche est énorme


Références :

1- Perkins, S. E. & Alexander, L. V. On the measurement of heat waves. J. Clim. 26, 4500–4517 (2013). (https://journals.ametsoc.org/.../26/13/jcli-d-12-00383.1.xml )2- McMichael, A. J. & Lindgren, E. Climate change: present and future risks to health, and necessary responses. J. Intern. Med. 270, 401–413 (2011). (https://onlinelibrary.wiley.com/.../j.1365-2796.2011.02415.x )3- Thornton, P. K., van de Steeg, J., Notenbaert, A. & Herrero, M. The impacts of climate change on livestock and livestock systems in developing countries: a review of what we know and what we need to know. Agric. Syst. 101, 113–127 (2009). (https://www.climatelearningplatform.org/.../Thornton_etal... )4- Westerling, A. L., Hidalgo, H. G., Cayan, D. R. & Swetnam, T. W. Warming and earlier spring increase western US forest wildfire activity. Science 313, 940–943 (2006). (https://www.science.org/doi/10.1126/science.1128834 )5- Perkins, S. E., Alexander, L. V. & Nairn, J. R. Increasing frequency, intensity and duration of observed global heatwaves and warm spells. Geophys. Res. Lett. 39, L20714 (2012). (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/.../2012GL053361)6- Russo, S. et al. Magnitude of extreme heat waves in present climate and their projection in a warming world. J. Geophys. Res.: Atmospheres 119, 12–500 (2014). (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/.../2014JD022098)

Une vague de chaleur correspond à une période prolongée de chaleur très supérieure à la température habituelle. Elles peuvent être sources de problèmes sur la santé humaine (lors de grosses canicules, par exemple), sur l’agriculture (avec l’assèchement des sols) ou même augmenter les risques d’incendies de forêt.
Avec le réchauffement climatique, ces problèmes deviennent de plus en plus importants.
Les vagues de chaleurs peuvent être décrites par plusieurs paramètres : leur intensité (si l’augmentation de la température est plus ou moins forte ), leur fréquence (une vague tous les 10 jours, une vague tous les mois…) ou leur durée (plusieurs jours, plusieurs semaines…).
En raison du réchauffement climatique, l’intensité, la fréquence et la durée des vagues de chaleur ont augmenté depuis plusieurs années.Le but de l’expérience « Derrière le blob, la recherche » est donc d’étudier l’effet de ces trois paramètres sur le blob !Il y a quinze protocoles différents, qui permettent de faire varier ces paramètres de températures différemment. Un protocole correspond donc à un profil de température.
Ces quinze protocoles seront testés sur deux espèces du groupe des myxomycètes : Le blob Physarum polycephalum, et une autre espèce appelée Badhamia utricularis.
Pour ce projet nous allons utiliser plusieurs individus de chaque espèce. Chez les myxomycètes les individus sont appelés souches. Chaque souche, même si elle appartient à la même espèce, ne va pas forcément réagir de la même façon aux variations de températures.Il faut tester les quinze protocoles sur chaque espèce et sur chaque souche, cela fait donc beaucoup d’expériences à mener, c’est pour cela qu’il y a besoin d’autant de participants !

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45s : Préparation gélose - 2'10s : Réveil du blob - 3'16s :Transfert du petit blob
4' : Nourrir et transférer un énorme blob - 4'54s : Découper le blob (expériences)
5'27s : Préparer la nourriture - 7'28s : Rendormir un blob - 9'02s : Blob dans la nature

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