Archives for category: sciences

Sommes-nous trop « bêtes » pour comprendre l’intelligence des animaux – Frans De Waal (2017)

Related image

La perspective d’une récompense n’avait rien à voir (avec le comportement du chat). La présence d’une personne amicale était le seul élément nécessaire pour provoquer le frottement de flanc, qui est le geste de tous les félins pour dire bonjour et faire la cour.

Les grands singes et les humains n’ont pas eu assez de temps pour produire indépendamment des comportements d’une ressemblance frappante, comme s’embrasser sur la bouche ou respirer bruyamment quand on les chatouille. [Il y a là] des connections évolutives évidentes.

Je n’étais pas convaincu que le comportement animal put être réduit à une histoire d’incitations. Cette théorie présentait les animaux comme passifs, alors que je les voyais chercher, vouloir et lutter. Les behavioristes ont complètement occultés les inclinations propres aux espèces (le lapin ne rapportera jamais une balle, peu importe le nombre de balles que vous lui jetterez).

Les mouettes tridactyles nichent sur d’étroites aspérités des parois de falaise pour dissuader les prédateurs. Ces oiseaux lancent rarement des cris d’alarmes et ne défendent pas leur nid – ce n’est pas nécessaire. Le plus étonnant est qu’elles ne reconnaissent pas leurs petits et ne font pas la différence avec un étranger : les oisillons normalement ne peuvent pas bouger du nid. En revanche, les mouettes qui nichent au sol, et dont les oisillons circulent aux alentours après l’éclosion, reconnaissent leurs petits en quelques jours et n’hésitent pas à expulser les intrus.

Chez les espèces de rongeurs a promiscuité sexuelle, les males s’orientent plus facilement dans les labyrinthes que les femelles, alors que chez les rongeurs monogames il n’y a aucune différence entre les sexes (car les mâles et les femelles occupent le même territoire et ont acquis le même talent pour apprendre à se repérer dans l’espace).

De nombreux laboratoires maintiennent leurs animaux à 85% de leur poids normal pour être certain qu’ils seront motivés par la nourriture. Il est curieux de supposer qu’un estomac vide favorise l’apprentissage.

Puisque la musculature faciale des hommes et des chimpanzés est pratiquement identique, le rire, le sourire et la moue des deux espèces doivent surement remonter à un ancêtre commun. La compréhension de ce parallèle en anatomie et comportement a été un grand pas en avant.

Je n’ai rien contre l’anecdote mais je la considère toujours comme un point de départ pour la recherche, jamais comme un aboutissement.  « Le pluriel d’anecdote n’est pas données »

Hans le malin – un cheval qui semblait savoir compter mais qui en réalité était sensible aux signaux que son propriétaire lui envoyait sans intention (notamment la position du chapeau de son propriétaire qui relevait la tête lorsque le cheval atteignait le chiffre voulu).

Le lavage des patates douces par de macaques japonais a été la première preuve de culture animale. Au départ la tradition de lavage s’est diffusée chez les singes du même âge, mais aujourd’hui elle se transmet d’une génération à l’autre, de mère à enfant.

Je ne peux que m’étonner, je le répète, du décalage entre conviction et expertise.

Les chimpanzés tentent de comprendre l’ordre des évènements : ils cherchent une logique fondée sur la façon dont ils pensent que le monde fonctionne, ils remplissent les blancs (lorsqu’ils participent à une expérimentation dont une partie ne leur est pas accessible).

Il n’est pas rare qu’une dispute d’enfants dégénère en conflit d’adultes. Les deux mères se toisaient nerveusement tout en observant la scène. L’une d’elle a remarqué la femelle alpha assoupi non loin de là et est allé lui tapoter le flanc. La mère lui a montré la querelle en balançant le bras dans cette direction. Mama a fait un pas en avant avec un grondement menaçant. Son autorité était telle que les jeunes se sont tus. La mère avait trouvé une solution rapide et efficace à son problème.

L’altruisme chez les chimpanzés : de jeunes femelles vont chercher de l’eau ou des fruits pour une femelle plus âgée.

La reconnaissance des visages, a conclu la science, est une compétence cognitive spécialisée des primates. Ensuite on à découvert la reconnaissance des visages chez les corbeaux, les moutons et même les guêpes (les guêpes qui vivent dans des colonies hiérarchiques reconnaissent les marques faciales des individus – celles dont la vie sociale est moins différenciée ne possèdent la reconnaissance des visages – la cognition dépend de l’écologie)

Lorenz était tellement persuadé de l’aptitude à la rancune des corbeaux qu’il se déguisait chaque fois qu’il devait capturer et baguer ses choucas. De toute évidence ils sont capables de différencier les individus.

Les scientifiques ont situé l’aptitude des moutons à reconnaitre les visages au même niveau que celle des primates, et jugé qu’un troupeau soit en fait très différencié. Mêler des troupeaux, comme on le fait parfois, doit causer plus de stress que nous le pensions.

La science de l’évolution distingue l’homologie (les traits dérivés d’un ancêtre commun dans deux espèces – la main et l’aile de la chauve-souris) et l’analogie (les traits similaires que l’évolution fait apparaitre indépendamment dans les deux espèces – l’aile de la chauve-souris et celle de la libellule). La sensibilité aux visages est apparue indépendamment chez les guêpes et chez les primates (deux espèces dont les cerveaux diffèrent fondamentalement, celui de la guêpe étant constitué de minuscules ganglions nerveux).

Pour se servir de leurs outils, les chimpanzés doivent anticiper et planifier plusieurs étapes, ce qui correspond au type d’organisation des activités souvent soulignées chez nos ancêtres humains. Les outils peuvent paraitre primitifs (pierres et bâtons) mais l’usage qu’ils en font est extrêmement avancé. Les chimpanzés sauvages utilisent 15 à 25 outils différents par communautés (bâton pointu pour chasser, ouverture de noix avec pierre, bâton collecteur pour récupérer le miel, cuillères en écorce pour ramasser le miel…). L’usage d’outils existe chez les bonobos, le gorille ou l’orang-outan mais les observations sont rares : il n’est courant que chez les chimpanzés.

On a mené des fouilles sur un site de technologie lithique de percussion en Côte d’Ivoire : il est certain que les chimpanzés cassent de noix depuis au moins 4000 ans. Cette découverte avait abouti à l’idée d’une culture lithique commune aux humains et grands singes…mais on a découvert la même pratique chez les singes capucins (séparé de l’ordre des primates il y a 30 ou 40M d’année). Un cas possible d’analogie…

Sur l’ile de Piak Nam Yai, au large des côtes thaïlandaises, Michael Gumert a trouvé une population entière de macaques à longue queue utilisant des outils de pierre pour écraser les huitres et déloger les coquillages des rochers.

Les corbeaux de Nouvelle-Calédonie modifient spontanément des branches pour obtenir un petit crochet en bois permettant de pêcher les larves dans les fissures des arbres.

Confirmant le dicton « la nécessité est mère de l’invention » ainsi que l’histoire d’Esope, les corbeaux ont réussi le test du ver flottant en élevant le niveau de l’eau dans le tube grâce à des cailloux.

Taylor  essaie des tests comportant des étapes encore plus nombreuses, et les corbeaux relèvent le défi (et ils font infiniment mieux que les singes qui ont du mal avec les taches à étapes multiples).

Il est aujourd’hui admis que le langage n’est pas la matière de la pensée, même s’il assiste la réflexion humaine en lui offrant des catégories et des concepts. Mais nous n’avons vraiment besoin du langage pour penser (les enfants préverbaux pensent…)

La communication animal n’est ni symbolique, ni infiniment flexible comme le langage. Elle reste presque entièrement dans l’ici et maintenant. Un chimpanzé peut détecter des émotions dans une situation précise mais il ne peut pas communiquer la moindre information sur des évènements décalés dans l’espace ou dans le temps. Un chimpanzé n’a aucun moyen d’expliquer après coup comment il a été blessé.  Si son agresseur passe par là et qu’il lui hurle dessus, les autres pourront déduire le lien entre son comportement et la blessure, mais ce n’est possible qu’en présence du rival.

On a fait récemment une découverte : les expérimentateurs masculins – pas les femmes – stressent tellement les souris que cela influe sur leurs réactions. Mettre dans la pièce un t-shirt porté par un homme produit le même effet, ce qui suggère l’importance de l’odorat.  Les détails méthodologiques sont beaucoup plus importants que nous ne voulons l’admettre.

Lolita (une chimpanzé) a montré qu’elle comprenait que je trouverais son nouveau-né plus intéressant de face que de dos. Adopter la perspective visuelle de quelqu’un d’autre, c’est faire un pas de géant dans l’évolution sociale.

Cultures animales : lavage de patates douces chez les macaques, cassage de noix chez les chimpanzés,  chasse au filet de bulles chez les baleines à bosses.

Une femelle chimpanzé a été la première à s’introduire un brin d’herbe dans l’oreille, le laissant dépasser quand elle circulait et toilettait les autres. Au fils des ans, d’autres chimpanzés ont suivi son exemple, et plusieurs ont adopté le même nouveau look. Les modes vont et viennent chez les chimpanzés comme chez les humains. Selon moi, l’apprentissage social des primates prend racine dans un désir d’appartenance, un conformisme qui nait du désir d’agir comme les autres et d’être parfaitement intégré.

Cela exige de voir dans la cognition un phénomène biologique comme un autre. Si ces caractéristiques de base dérivent  graduellement de la descendance avec modification, toute idée de bond, de frontière et d’étincelle est exclue.

Le principe de base est un paradoxe : la force est une faiblesse. L’acteur le plus puissant est le moins attractif pour une alliance politique, car il n’a pas vraiment besoin des autres. Il estime que leur soutien va de soi et les traite sans égards.

D’une chimpanzé qui aide sa partenaire : pourquoi a-t-elle travaillé si dure pour un objectif qui l’intéresse si peu ? la réponse est vraisemblablement la réciprocité. Ces deux chimpanzés se connaissent, il est probable qu’elles vivent ensemble, donc chaque coup de main donné sera surement rendu. Elles sont amies, et les amies s’entraident.

Les chimpanzés sont très coopératifs. Ils n’ont pas le moindre problème à réguler ni à atténuer les différends pour mener un effort commun et en partager les fruits.

Nous postulons que les animaux ne regardent pas simplement ce qu’ils obtiennent, mais le compare aussi avec ce qu’obtient leur partenaire. L’inégalité les préoccupe. S’il recevait des concombres, le singe faisait une scène terrible dès qu’il remarquait que son compagnon obtenait du raisin. Pourtant un dollar c’est toujours mieux que pas de dollar du tout. Nous n’en sommes pas convaincus qu’une réaction de ce genre soit irrationnelle, puisqu’elle cherche à égaliser les résultats, et que c’est le seul moyen de pérenniser la coopération.  Les grands singes vont mêmes plus loin : ils ne sont pas d’accord quand ils obtiennent moins que l’autre, mais aussi quand ils obtiennent plus. Cela nous rapproche  du sens humain de la justice.

Chez les écureuils, ce qui déclenche le stockage, ce sont les jours qui raccourcissent et la présence des noix, que les animaux sachent ou non ce qu’est l’hiver. La planification des grands singes s’ajuste aux circonstances et s’exprime en souplesse de multiples façons.

Les pieuvres ont une très bonne vue mais elles se fient rarement à ce sens pour chasser. Elles utilisent le toucher et les informations chimiques, et sans ces indices elles ne peuvent reconnaitre leur proie. [Alors qu’elle ne touchera le bocal même s’il y a une proie à l’intérieur,] dès que l’extérieur du bocal a été couvert de mucus de hareng, la pieuvre est entrée en action et l’a manipulé jusqu’à l’ouverture du couvercle.  Une fois ces talents développés, c’est devenu une opération de routine.

Le négationnisme économique, Pierre Cahuc et Andre Zylberberg, 2016

Image result for Pierre Cahuc et Andre Zylberberg

 

Pour le grand public, un grand nombre d’intellectuels et de journalistes, et même certains économistes dissidents ou hétérodoxes, l’économie ne serait pas une discipline scientifique. Selon eux, l’analyse économique  se réduirait à des arguties théoriques, le plus souvent déconnecté de la réalité. Ce jugement est erroné. Ce n’est pas le sujet abordé qui permet de qualifier la discipline de scientifique, c’est la méthode employée pour valider les résultats. Depuis 3 décennies, l’économie est devenue science expérimentale dans le sens plein du terme.

Le négationnisme repose sur trois pilier: 1.L’ethos, la qualité de celui qui s’exprime. Avec deux figures ; l’intellectuel engage et le grand patron.2. La désignation de boucs émissaires: pour les uns, la Finance, pour les autres l’Etat. 3. Le logos ou l’art de construire le raisonnement, de le faire apparaitre logique et capable de répondre à toutes les objections.

Pour Sartre, le vrai intellectuel est un technicien du savoir conscient que sa connaissance est façonnée par l’idéologie dominante. Dès lors il doit combattre l’idéologie dominante afin d’être en mesure de produire du vrai savoir. Ce sont les économistes hétérodoxes qui se reconnaissent pour la plupart sous la bannière des ‘économistes atterrés’ (manifeste de 2010). Ils dénoncent une science économique orthodoxe au service du libéralisme, ne défendant que les intérêts de la classe dominante.

Faut-il changer d’école pour réussir: oui mais seulement si les enfants ont moins de 13 ans. Il existe de meilleur moyen pour permettre aux familles pauvres de réussir à l’école: investir dans les très jeunes enfants  de 3 et 4 ans (Perry Preschool programme). Pour les adultes les plus défavorisés, les politiques de formation n’améliorent pas significativement le sort de leurs bénéficiaires. A choisir, il vaut mieux subventionner l’embauche avec des baisses de charges sociales ou réduction d’impôts.

La hausse du salaire minimum n’a pas eu d’impact négatif sur l’emploi dans les fast-foods du New Jersey. Tant que le salaire minimum est plus faible que le salaire choisi par l’employeur, celui-ci voit sa marge réduite mais va continuer à embaucher. Les hausses de salaires minimums n’agissent pas toujours dans le même sens.

Fernand Braudel: tout au long de l’histoire, les entrepreneurs les plus puissants ont cherché à se protéger de la concurrence avec l’appui du pouvoir en place. Les plus farouches opposants à la dure loi de la concurrence sont le plus souvent des capitalistes à la tête de grandes entreprises qui cherchent à préserver ou augmenter leurs parts de marche.

Le programme Quaero a reçu 90 million d’euro pour relever le défi mondial des géants américains Google et Yahoo. Il s’est achevé en Décembre 2013 et on ne trouve pas trace de ce moteur de recherche sur internet…

En règle générale, la puissance publique, même épaulée par des chefs d’entreprises talentueux, n’est pas mieux a même que les investisseurs privés de choisir les bons projets.

Une synthèse des travaux d’évaluation des politiques volontaristes de regroupement d’entreprises (cluster) confirme que l’intervention des pouvoirs publics via subvention et la sélection de projets spécifiques n’améliore pas véritablement les performances des entreprises. Elles devraient plutôt créer un environnement favorable à la mobilité des entreprises, de la main d’œuvre et des organismes de formation…

La production d’une pseudoscience mettant en doute le consensus établi par la communauté des chercheurs est une constante de la stratégie négationniste.

La conclusion de Schumpeter revient à dire que nous serions collectivement beaucoup moins riches sans l’incessant mouvement de créations et de destructions d’emplois. La prospérité provient en grande partie des réallocations d’emplois.

Marché n’est pas synonyme d’absence de régulation. Au contraire, le marché financier ne peut remplir correctement son rôle que s’il est supervisé….

La cohérence d’un raisonnement ne prouve rien quant à la validité des conclusions.

Le consensus actuel s’appuyant sur plus de 40 ans de recherche sur la question va à l’encontre du jugement des économistes atterrés: un marché financier concurrentiel supervisé par des autorités de régulation indépendantes du pouvoir politique, avec des acteurs prives responsables de leurs ressources, constitue un moyen efficace d’allouer l’épargne et de favoriser la croissance.

Stiglitz, comme Tobin, se déclare partisan d’une taxe sur les transactions financières non pas pour prendre de l’argent là où il y en a (Sarkozy, Hollande, le pape…) mais pour améliorer le fonctionnement des marchés financiers (afin de limiter les transactions erratiques et mal informes des traders non-professionnels). Une comparaison entre Chine et Hong Kong montre qu’en moyenne une hausse des taxes  diminue la volatilité des cours financiers (1996-2009).

Moins d’impôt sur les revenus incite à travailler plus (Iceland). Au RU une hausse de la fiscalité équivalente à 1% du PIB se traduit au bout de 3 ans par une baisse de 2.5% du PIB (3% aux US). La pression fiscale a un impact négatif sur la croissance à moyen terme.

Effet Laffer: une hausse des taxes, au-delà d’une certaine limite, finit par diminuer les recettes fiscales. Mais pour la France on est  vraisemblablement très loin de cette situation…

Cette expérience naturelle (transfert de ressource de l’Etat fédéral aux Etats et montants additionnels résultant de la mise à niveau des chiffres de population suite au recensement) nous apprend que l’injection d’un dollar supplémentaire de dépenses publiques est associe en moyenne a une augmentation du revenu de 1.6 dollar. Les dépenses publiques ont donc un effet multiplicateur: elles entrainent  un accroissement de revenu supérieur au montant injecte. L’impact est plus élevé là où le revenu par habitant est faible. Il est pratiquement nul dans les comtes les plus riches. De façon similaire, une diminution de 1 dollar des dépenses publiques d’une collectivité locale en 2008-2009 a provoqué une contraction de 1.6 dollar du revenue sur son territoire.

Les Fonds Européens de Développement: un examen méticuleux de 600 programmes d’investissement de 1993 à 2006  révèle  un effet positif sur le revenu par habitant seulement dans 30% des cas. Les aides européennes  améliorant le revenu dans les régions ou le niveau d’éducation, de sante et de justice est élevé. Les dépenses publiques n’ont pas systématiquement des effets multiplicateurs dans les zones à sous-emploi important.

La médicine keynésienne faite de relance par les dépenses publiques financées par du déficit budgétaire, peut être adaptée en période de récession et sous-emploi. Le Recovery Act d’Obama a réussi car les conditions étaient réunies. Comment expliquer le soutien inconditionnel aux remèdes keynésiens? Ils sont indolores et universels. Il ne faut pas changer l’économie, juste augmenter la dépense publique…

La loi de Malthus (dans une économie agricole, la population a tendance à augmenter plus vite que les ressources) : la surpopulation réduit le revenu des habitants.  C’est ce que confirme le cas du Rwanda. Six années après la fin du génocide, les survivants ont des revenus plus élevés dans les zones ou les massacres furent les plus massifs. Ils cultivent des exploitations plus grandes, ont plus de bétails et consomment plus.

1980 – on estime à 125.000 le nombre de cubains ayant émigré avant la fermeture du port de Mariel en septembre 1980. La moitie s’était installé à Miami (soit une hausse de 7% de la population active). En comparaison avec 43 autres villes américaines en termes de salaires et d’emplois, l’immigration massive des cubains a été absorbée sans effet négatif sur les résidents (même sur les populations les plus exposées à la concurrence des nouveaux réfugiés).

L’Autriche a accueilli 100.000  refugies bosniaques entre 1992 et 1995 avec un effet très faible sur les salaires et l’emploi des populations d’origine. L’accroissement des populations en âge de travailler ne fait pas systématiquement baisser les salaires ou créer du chômage.

Les études en Allemagne, au Québec et en France aboutissent toutes à la même conclusion: la réduction du temps de travail ne crée pas d’emplois. L’emploi des jeunes ne s’améliore pas lorsque les seniors se retirent du marché du travail. Au contraire,  une baisse de l’emploi des seniors induite par interventions publiques est plutôt associée a une diminution de l’emploi des jeunes.

Les medias mettent ainsi aux mêmes niveaux des conclusions scientifiques et des opinions pseudo scientifiques (d’apparence crédible mais en opposition aux connaissances établies) afin de présenter des vues équilibrées. Ainsi, paradoxalement, le souci de maintenir une réputation d’objectivité de la part des medias ne favorise pas la connaissance scientifique.

La physique des infinis, Francis Bernardeau, Etienne Klein, Sandrine Laplace, Michel Spiro, 2013

 

Aujourd’hui les constituants que nous croyons fondamentaux, ce sont six quarks et six leptons qui constituent les briques du modèle standard de la physique des particules. Et la masse de ces particules fait finalement intervenir une seule particule : le boson de Higgs. La matière ordinaire ne fait appel qu’à l’une des trois familles : les quarks up et down, l’électron et le neutrino électronique). Les deux autres familles, avec des particules plus lourdes ne se manifeste que lorsque beaucoup d’énergie entre en jeu.

Les forces se manifestent par l’échange de bosons entre des particules de matière (e.g. l’électromagnétisme repose sur une échange de photon, l’interaction entre les quarks sur une échange de gluons, l’interaction forte (au sein du noyau) est un échange de mésons).

La désintégration beta de Fermi : le proton et le neutron sont deux états différents d’un même objet fondamental ; quant à l’électron expulsé, il ne préexiste pas dans noyaux mais il est créé en même temps que le neutrino, lors du processus de transformation d’un neutron du noyau en un proton.  Ce modèle de Fermi est le précurseur  du modèle standard.

Schrödinger acquiert la conviction que le monde physique est exclusivement constitué de phénomènes ondulatoires (et non pas de fragment de matière). Il se représente les électrons autour du noyau comme des cordes vibrantes dont les extrémités se rejoignent.

Le principe dit « d’incertitude » d’Heisenberg : on le résume en disant qu’on ne peut connaitre à la fois la vitesse et la position d’une particule. Or selon la théorie quantique, une particule quantique n’est jamais un corpuscule, elle ne peut donc avoir des propriétés de particules (vitesse ou position). La physique quantique ne limite pas notre pouvoir de connaitre. Elle dit simplement que les objets quantiques ne sont pas des objets classiques.

La théorie de la relativité ne dit pas que le temps est élastique et qu’il s’écoule à des vitesses différentes pour des observateurs différents. Ce que dit Einstein est que chaque observateur est doté d’un temps propre. Passer du point de vue d’un observateur à celui d’un autre observateur, ce n’est ni diminuer ni augmenter la vitesse d’un temps unique commun aux deux, mais c’est passer d’un temps propre particulier à un autre temps propre, sans que l’on puisse dire que l’un s’écoule plus rapidement.  Un individu qui partirait dans l’espace reviendrait plus jeune car moins de temps se serait écoulé pour lui que pour ceux sur la terre. En revanche, il ne mettra pas moins de temps à lire un livre.

En introduisant de nouveaux éléments dans les équations de la relativité générale, cela pouvait provoquer une expansion accélérée.  Cette idée permet l’inflation, une phase d’expansion accélérée dont on a besoin pour expliquer la géométrie de l’univers – les photons, à très grande échelle et lorsqu’ils ne sont pas attirés par une masse locale, se propage en ligne droite : les cosmologistes parlent d’univers plat et de géométrie euclidienne.

Depuis 1980 où le paradigme de l’inflation a été mis sur la table, deux choses ont changé : la preuve de l’existence d’un champ scalaire avec la découverte du boson de Higgs ; et la découverte de l’accélération de l’univers sous l’effet de l’énergie noire, prédite par la phase inflationnaire. On ne sait toujours pas quelle est la nature de cette accélération – peut être un autre champ scalaire – mais le paradigme de l’inflation s’en trouve renforcé.

Le modèle standard prédisait que les masses des particules élémentaires devaient être nulles. Cela pouvait être juste si nous avions mal compris ce qu’était la masse: ce n’est pas une propriété intrinsèque des particules, mais une propriété partagée entre les particules et le vide quantique. Une vraie révolution dans la manière de penser le concept de masse.

Les physiciens ont eu du mal à mettre en cause la physique de Newton au XIXe siècle, malgré les données relatives au mouvement de mercure qui semblait la remettre en cause. Ils y voyaient une simple anomalie plutôt qu’une véritable contradiction.

L’inflation doit être associée à un champ possédant un degré de liberté. Ce degré de liberté était actif pendant les phases primordiales de l’Univers et il est à l’origine de la matière selon ce scenario : à la fin de l’inflation, ce champ se transforme en se désintégrant dans toutes les particules accessibles, c’est-à-dire avec lesquelles il est en interaction. Sauf si ce champ est le champ de Higgs (et qu’on a pas encore compris comment s’en servir), il faudra rajouter des nouveaux champs, c’est-à-dire de nouvelles particules, au Modèle standard.

L’échelle d’énergie du LHC est de l’ordre du TeV. C’est l’échelle d’énergie ou devrait apparaitre une « nouvelle physique », en particulier ces nouvelles particules permettant d’étendre ou de dépasser le Modèle standard (supersymetrie, ou besoin de matière des cosmologistes).

On peut cartographier les grandes structures de l’espace proche, jusqu’à un décalage vers le rouge égal à 1 – c’est à ce moment-là que l’énergie noire devient active, il y a 5 à 7 milliards d’années. La densité d’énergie noire devient comparable à la densité d’énergie des particules classiques, ce qui permet d’avoir une manifestation  observationnelle.

Le code de la conscience, Stanislas Dehaene, 2013

 

 

Ainsi a l’exact opposé de la métaphore cartésienne d’un orgue dont les tuyaux ne s’activent que si l’on frappe le clavier, notre espace de travail neuronal global ne fonctionne pas selon un mode reflexe, entrée-sortie. En l’absence de toute stimulation, il est incessamment parcouru d’une sorte de ressac neuronal qui engendre « le flux de la conscience », un flot ininterrompu de pensées qui ne vont que rarement interroger les entrées sensorielles.

Une image fixe peut entrer et sortir de la conscience plus ou moins au hasard (image d’un canard/lapin, d’une croix et des étoiles..). Cette observation profonde constitue le fondement de la science moderne de la conscience.

L’accès à la conscience est à la fois extrêmement ouvert et fortement sélectif. A un instant donné, pourtant, le répertoire effectif de la conscience est minuscule.

Pourquoi les points gris disparaissent de notre vue (en référence l’illusion d’optique de la croix et des point gris autour) ? L’idée est que notre système visuel interprète la constance de l’image comme un indice que ces points ne viennent pas de l’environnement, mais d’anomalies de l’œil. Lorsque nous gardons le regard fixe, chaque point apparait comme une tache grise immobile sur notre rétine. Au bout d’un moment notre système visuel décide de se débarrasser de ce qui n’est manifestement d’une salissure. C’est un mécanisme évolué qui élimine les défauts de nos yeux. De fait notre rétine foisonne d’imperfections diverses (vaisseaux sanguins passant devant les récepteurs) que nous devons apprendre à attribuer à nos yeux plutôt qu’à notre environnement.

L’accès à la conscience impose un goulot d’étranglement. On peut réaliser deux tâches à la fois – les psychologues parlent de « double tache » (comme regarder un film sans pour autant devenir sourd au klaxon qui monte de la rue). Mais la recherche montre que notre conscience est réduite. En réalité nous ne pensons jamais vraiment simultanément à deux idées distinctes.  Lorsque nous faisons deux choses à la fois, l’impression que nous avons d’être parfaitement en phase avec deux aspects du monde extérieur, est une illusion. En vérité, notre esprit ne les perçoit pas simultanément. L’un accède en premier, l’autre doit attendre que l’espace conscient soit libéré.

Dans de nombreuses expériences l’image est invisible lorsqu’elle dure 40 millième de seconde mais devient totalement évidente lorsque sa durée dépasse 60 millième de seconde.

Comment sait-on ou s’arrête le corps et où commence le reste du monde ? Ce calcul de l’image du corps est l’apanage d’une région corticale située au carrefour des lobes temporaux et pariétaux  de l’hémisphère droit, si bien que sa perturbation par une lésion ou une stimulation électrique donne le sentiment d’échapper à son corps. L’expérience de sortie du corps survient donc « vraiment », ce n’est qu’une forme exacerbée du malaise que nous ressentons lorsque notre vision ne concorde plus avec notre système vestibulaire, par exemple dans la cabine d’un bateau qui tangue.

1988, on découvrit fortuitement que le visage de Francois Mitterand avait été discrètement inséré dans le générique du journal de 20 heures de la chaine Antenne 2

L’inconscient propose, la conscience choisit.

Un bruit soudain ou une image qui clignote attirent automatiquement l’attention.  Ces stimulations envahissent notre esprit quelques soient nos efforts pour les ignorer. Pourquoi ? Parce qu’elles sollicitent un système cérébral qui nous alerte des dangers potentiels. Notre cerveau ne peut se couper totalement du monde. Il est indispensable que certains signaux d’alerte puissent toujours interrompre notre train de pensées. L’attention inconsciente doit toujours rester sur le qui-vive.

Au cours de la première heure de test, la plupart des sujets ne s’apercevaient pas de l’astuce (qui consistait à résoudre un problème de classement mathématique). Etonnement, une bonne nuit de sommeil faisait plus que doubler la probabilité de découvrir l’astuce le lendemain. Le temps écoulé ne comptait pas, seul importait le sommeil. Lorsque nous dormons, notre cerveau consolide ses connaissances sous des formes plus compactes.

La psychologie cognitive a démontré que la perception subliminale est une réalité, mais également que des processus mentaux variés peuvent se déclencher sans conscience. La boite à outils de l’inconscient comprend une extraordinaire diversité d’opérations mentales, depuis la compréhension d’un mot jusqu’à l’addition de plusieurs chiffres, et depuis la détection d’erreurs jusqu’à la résolution de problèmes. Parce qu’elles travaillent rapidement et en parallèle, ces opérations surpassent souvent la réflexion consciente.

La conscience est une fonction biologique qui a émergé au cours de l’évolution parce qu’elle remplissait un rôle utile à la survie. Elle doit donc remplir une niche cognitive spécifique, et répondre à un problème que les systèmes parallèles et spécialisés de l’esprit inconscient ne pouvaient pas résoudre.

Un écoinçon est l’espace en forme de triangle arrondi qui se forme à l’endroit ou une arche rencontre un mur. Cela peut décrire un aspect de l’organisme qui n’existe qu’en tant que sous-produit inévitable du développement de l’organisme. L’exemple du téton sur la poitrine des hommes – conséquence inutile mais inévitable de la manière dont le génome des mammifères construit des tétines chez les femelles.

En théorie classique des probabilités, on décrit la situation (on tire 3 cartes d’un jeu de 52 cartes) et la théorie permet d’assigner une probabilité à chaque évènement. La théorie bayésienne raisonne en sens inverse, depuis le résultat jusqu’à ses origines probables. Elle permet de répondre a des questions du genre « si quelqu’un tire 3 as quel est la probabilité que le jeu soit truqué.  Notre cerveau doit effectuer des inférences inverses parce que toutes nos sensations sont ambiguës. Si je vous montre une assiette, vous percevez son contour comme un cercle parfait et pourtant elle apparait sur votre rétine comme une ellipse qui serait compatible avec des myriades d’autres interprétations.  Le cerveau décide que le cercle est l’interprétation la plus probable après avoir écarté un nombre inimaginable d’autres explications possibles.

Notre armé de neurones inconscients évalue toute la distribution de probabilité des états du monde, tandis que la conscience le réduit à quelques échantillons. Les processus inconscients travaillent avec des probabilités continues, mais notre esprit conscient n’a accès qu’a des symboles discrets dont le contenu bascule soudainement, en tout-où-rien. Cette organisation ressemble étrangement à celle de la mécanique quantique. Celle-ci nous dit que la réalité est une superposition de fonction d’ondes qui gouverne la probabilité de trouver une particule dans un certain état. L’acte de mesurer contraint les probabilités à s’effondrer dans un état déterminé. On ne voit jamais d’étranges mixtures telles que le chat de Schrodinger, mi-mort mi-vivant. Dans le cerveau, le simple fait de prêter attention fait s’écrouler la distribution de probabilité des interprétations possibles. L’attention ne nous donne à voir qu’un minuscule aperçu de la vaste étendue des calculs inconscients. Le rôle de la conscience semble être de simplifier la perception de l’environnement en n’en proposant qu’un résumé pertinent.

Le mécanisme cellulaire de stabilisation de la mémoire confère manifestement des avantages au cours de l’évolution. Les organismes qui disposent de mémoire peuvent se détacher des contingences immédiates de leur environnement. Savoir faire la synthèse d’informations dispersées dans le temps, l’espace et les modalités sensorielles est une fonction essentielle de la conscience qui a fait très certainement l’objet d’une pression de sélection positive depuis des millions d’années.

Au cours d’un calcul mental, il arrive que la seconde opération démarre avant que la première ne soit complètement terminée. Dans un ordinateur, ce genre d’erreur ne peut se produire : une horloge centrale s’assure que chaque bit atteigne sa destination en temps et en heure. Le cerveau n’a jamais évolué pour faire des calculs exacts. Nous recyclons pour l’arithmétique des réseaux destinés au calcul approximatif et au traitement du langage, en utilisant nos capacités de contrôle conscient pour les faire échanger des informations d’une manière lente et sérielle.

Comme l’eau qui gèle, la conscience possède un seuil : un stimulus bref va rester subliminal, tandis qu’un autre à peine plus long sera pleinement visible. Lorsque nous prenons conscience d’une information inattendue, l’activité du cerveau s’embrase soudainement dans de nombreuses régions synchronisées du cerveau. La métaphore de l’avalanche, avec son point de non-retour au-delà duquel le phénomène ne cesse de s’amplifier, clarifie le déroulement temporel de la conscience.

Nos rétines ne contiennent que très peu de cônes sensibles à la couleur, et pourtant la totalité de la scène visuelle nous parait colorée. Les couleurs que nous croyons voir dans le monde extérieur ne sont qu’une reconstruction cérébrale. Chacune de nos rétines contient même un énorme trou, la tache aveugle, à l’endroit où le nerf optique s’écarte de l’œil – et pourtant il n’y a pas de trou dans l’image que nous avons du monde.

Le plus souvent un neurone ne décharge qu’à la présentation d’une seule image. L’un des neurones ne déchargerait qu’aux photos de Bill Clinton. On a découvert des neurones qui répondent à toutes sortes d’images (personnes, lieux, concepts). Mieux encore, le mot seul suffit souvent à les activer. Ces neurones ne sont pas uniques : chaque image doit faire décharger quelques millions de cellules nerveuses. En regardant quels neurones déchargent on peut entrainer un ordinateur à deviner qu’elle image la personne était en train de voir.

Wilder Penfield, neurochirurgien canadien, en a conclu que nos microcircuits corticaux contiennent, à l’état latent, un enregistrement complet des épisodes majeurs et mineurs de nos vies, prêts à resurgir lors d’une stimulation cérébrale. Chaque région corticale abrite des connaissances particulières : mais si l’activité neuronale démarre à l’endroit stimulé, elle se propage aussitôt à d’autres circuits. Il semble que l’activité de départ n’est pas consciente : ce n’est que si l’activation s’étend à des régions distantes des lobes pariétaux et préfrontaux que survient un sentiment de conscience.

L’espace de travail global : un système au sein duquel nous sommes libres de créer nos propres images mentales. La conscience n’est rien d’autre que la diffusion globale d’une information à l’échelle de tout le cerveau.

Rendre le message neuronal explicite, telle est la fonction essentielle de la pyramide de neurones qui, de proche en proche, extrait des informations de plus en plus abstraites de l’entrée sensorielle. Avec de l’entrainement nous parvenons à prendre conscience de sons faibles…Avant l’apprentissage, le message neuronal était déjà présent, mais seulement de manière implicite, sous la forme d’une configuration de décharges neuronales diluée, donc inaccessible à la conscience.  Le cerveau contient des informations dont même son propriétaire ignore l’existence. L’armée américaine mène un programme de recherches qui consiste à repérer des changements sur des images satellites présentées à grande vitesse. On recherche alors, dans les ondes cérébrales, la marque inconsciente de la présence d’un avion ennemi. A l’avenir le décodage amplifié par ordinateur pourrait nous conférer une forme de perception extrasensorielle– un sens plus aiguisé de ce qui nous entoure.

 

Avec des implants directement dans le cortex, une patiente quadriplégique est parvenue récemment à contrôler un bras robotisé par la seule pensée. Certaines équipes estiment que, si les électrodes étaient implantées dans les aires du langage, on pourrait transformer l’intention de parler en une synthèse vocale.

L’interruption d’une série de sons par un son différent engendre effectivement un évènement de type P3, qui peut servir de marqueur de conscience. L’onde P3 provient uniquement de la nouveauté du son dans le contexte actuel.

En accord avec les idées de Noam Chomsky, le langage aurait évolué en tant que système interne de représentation mentale, avant de jouer un rôle dans la communication avec les autres.

Contrairement à l’adulte, le bébé ne peut pas décrire ce qu’il voit – mais son cerveau présente déjà une signature claire de l’accès à la conscience.  Cette prise de conscience fonctionne 3 ou 4 fois plus lentement que chez l’adulte. Câblé mais mal isolé (pas de couche de lipide autour des axones) le cerveau conscient du bébé intègre les informations au ralenti. Les tests ont été faits sur des bébés d 2 mois. Je ne serai pas surpris de découvrir que la conscience est présence dès la naissance. Jean Pierre Changeux : de la naissance comme la première prise de conscience. Avant le bébé baigne dans un flot de drogues qui comprennent la prégnanolone dont l’effet est anesthésique, et la prostaglandine D2, un somnifère.

Les animaux semblent eux aussi posséder un équivalent de espace de travail global.

Une hypothèse est que la conscience humaine est le résultat de deux évolutions successives. Elle a initialement évolué pour répondre aux nécessités de la communication interne : le cortex préfrontal et ses connections à longue distance diffusent l’information à l’ensemble du cerveau. Cette fonction existe chez tous les primates. Une seconde évolution, propre à l’espèce humaine, aurait ensuite fait émerger un langage de la pensée, qui permet les pensées complexes et leur partage avec d’autres.

 

Le Principe, Jerome Ferrari, 2015

 

Résultat de recherche d'images pour "jerome ferrari"

Les expérimentations livraient toujours plus de résultats non seulement incompatibles avec les connaissances les mieux assurées de la physique classique mais, de surcroit, scandaleusement contradictoires, des résultats absurdes, et pourtant irréfutables, qui interdisaient de former un tant soit peu sensée de ce qui se passait à l’intérieur d’un atome.

Avez-vous devinez ce qu’il en coute parfois de regarder par-dessus l’épaule de Dieu ?

Malgré la répugnance que vous avait d’abord inspirée cette affirmation gratuite qui s’exprimait avec l’autorité arbitraire d’une révélation prophétique (…) : ce qui compose la substance du monde n’est pas matériel.

Depuis que Max Planck avait découvert le quantum universel d’action, cette funeste constante h qui avait, en quelques années, contaminés les équations de la physique avec la célérité maligne d’un virus impossible à éradiquer, la nature semblait prise de folie : des brisures discrètes fissurait l’antique continuité des flux d’énergie, la lumières grouillait d’étranges entités granuleuses et, dans le même temps, comme si ce n’était pas suffisant, la matière se mettait à rayonner sauvagement dans un halo fantomatique d’interférences.

Un même phénomène apparaissait tantôt comme une onde, tantôt comme un corpuscule, alors que rien au monde ne saurait être à la fois l’un et l’autre, et plus le temps passait, plus il devenait évident que cette épouvantable dualité ne constituait nullement l’exception mais la règle, une règle à laquelle personne ne comprenait quoique ce soit.

En 1926 Erwin Schrödinger émit une hypothèse : il s’agissait de considérer que les électrons n’avaient jamais été des particules mais des ondes, des ondes toutes bêtes, qui se donnaient parfois de faux airs de particules. Pourtant la théorie de Schrödinger contredisait des faits avérés

Si nous choisissons de déterminer exactement la position, notre ignorance de la vitesse devient littéralement infinie – ce qui ne signifie pas que cette vitesse existe et que nous ne la connaissons pas mais plutôt que le concept de vitesse est alors dépourvu de sens précis. Si nous déterminons la vitesse, c’est la position qui devient floue, comme si l’électron s’étalait dans l’espace pour l’emplir en entier….

Le principe consistât d’abord dans votre conviction que nous n’atteindrons jamais le fond des choses, non en vertu d’une malédiction ou de la faiblesse de nos facultés, mais (…) parce que les choses n’ont pas de fond.

Ni Einstein, ni Schrödinger, ni De Broglie n’acceptent de renoncer à l’espoir, déraisonnable et magnifique, qui fut la raison d’être d’une quête menée depuis si longtemps, de parvenir un jour à la description objective du fond secret des choses, et ils n’acceptent pas qu’à cause de vous cet espoir soit aboli….

Niels Bohr : le contraire d’une vérité profonde est une autre vérité profonde.

Deux nouvelles désespérantes : la première que la science n’était pas un sanctuaire inviolable, à jamais préservé des souillures de l’idéologie et de la politique (en référence à des tracts présentant la théorie de la relativité comme exprimant la quintessence d’une abominable physique typiquement juive) ; et la seconde, également fâcheuse quoique infiniment moins tragique, que l’obtention du prix Nobel n’offrait aucune garantie durable contre l’imbécilité.

Une grandiloquence maladroite et sincère.

Des scientifiques enfermés à « Farm Hall » : ils s’imaginent que leurs tourments ont de l’importance. Ils vivent dans un monde qui n’existe pas.

Comme le stipule le principe, dans un laps de temps très court, l’indétermination de l’énergie est telle qu’elle peut connaitre des variations considérables d’intensités, au point d surgir brusquement du néant

En 1924, je suis devenu assistant à Göttingen et j’ai inventé la mécanique quantique pendant un séjour à Helgoland.

Vous écriviez que le scientifique doit être aussi un prêtre et qu’il est un lieu où l’on a l’assurance que l’amour de Dieu ne ment pas.

Rien ne peut sauver de la solitude l’homme qui ne rencontre plus que lui-même.

Mission Alsos : mission de renseignement du projet Manhattan visant à rassembler des informations sur les recherches nucléaires de l’Allemagne nazie. De 1944 à 1945.

The Sixth Extinction – Elisabeth Kolbert – 2014

download

 

The same way acoustical engineers speak of “background noise” biologists talk about “background extinction”. In ordinary times extinction takes place very rarely, more rarely even than speciation, and it happens at what’s known as the background extinction rate. For mammals, the best-studied group, it’s been reckoned to be roughly 0.25 per million species-years.  Since there are 5500 mammal species, at the background rate you would expect one species to disappear every 700 years.

The history of life thus consists of “long periods of boredom interrupted occasionally by panic”. Conditions change so dramatically or so suddenly that evolutionary history counts for little.

Toward the end of the Beagle’s voyage, Darwin encountered coral reef. Darwin saw that the key to understanding coral reef was the interplay between biology and geology. If a reef formed around an island or along a continental margin that was slowly sinking, the coral, by growing slowly upward could maintain their position relative to the water. If, eventually, the land sank away entirely, the reef would form an atoll.

The evidence became pretty strong for the impact at the end of the Cretaceous, 65 million years ago. In the process of excavating the enormous crater, the asteroid blasted into the air more than fifty times its own mass in pulverized rock. As the ejecta fell back through the atmosphere, the particles incandesced, lightning the sky and generating enough heat to broil the surface of the planet. Owing to the composition of the Yucatan peninsula, the dust thrown up was rich in sulfur. Sulfate aerosols are particularly effective at blocking sunlight. After the initial heat pulse, the world experienced a multiseason “impact winter”.

The Ordovician (Godwana, all lands form one giant mass) followed directly after the Cambrian, which is known, for the explosion of life. The seas was filled with creatures we would more or less recognize (starfish, sea urchins, snails, nautilus, trilobites, sea scorpions, reef and clams. On land there were mosses and Liverworts. At the end of Ordovician, some 444 million years ago, oceans emptied out. Something like 85% of marine species died off. This is seen today as the first of the Big Five extinctions.

The current theory is that the end-Ordovician extinction was caused by glaciation. For most of the period a so called greenhouse climate prevailed – carbon dioxide levels in the air were high and so, too, were sea levels and temperatures. Right around the time of the first pulse of extinction, CO2 levels dropped. Temperature fell and Gondwana froze. Sea levels plummeted and many marine habitats were eliminated. The ocean’s chemistry changes, with cold water holding more oxygen. One theory has it that glaciation was produced by the early mosses that colonized the land and, in so doing, helped draw carbon dioxide out of the air. If this is the case, the first extinction of animals was caused by plants.

The End-Permian extinction also seems to have been triggered by a change in climate. But in this case, the change went in the opposite direction. 252 million year ago there was a massive release of CO2 into the air, so massive that geologist have a hard time even imagining where all the carbon could have come from. Temperatures soared, the seas warmed by as much as 10 degrees and the chemistry of the ocean went haywire. The water became acidified, and the amount of dissolved oxygen dropped so low that many organisms probably suffocated. Reef collapsed. This lasted some 100 to 200,000 years. By the time it was over some 90% of all species had been eliminated. Even intense global warning and ocean acidification seem inadequate to explain losses on such staggering scale. On hypothesis is that heating of the oceans favored bacteria that produce hydrogen sulfide which is poisonous to other form of life.

A recent study of pollen and animal remains on Easter Island concluded it wasn’t humans who deforested the landscape; rather it was the rats that came along for the ride and then bred unchecked. The native palms could not produce seeds fast enough to keep up with their appetite.

Since the start of the industrial revolution, humans have burned through enough fossil fuel to add some 365 billion metric tons of carbon to the atmosphere. Deforestation contributed to another 180 billion tons. Each year we thrown up another 9 billion tons or so, an amount that ‘s been increasing by 6% annually. Every day, every American in effect pumps three kilograms of carbon into the sea. Thanks to this the pH of the ocean’s surface waters has already dropped from 8.2 to 8.1.The pH scale is logarithmic, so even such a small numerical difference represents a very large real work change. The decline by 0.1 means the water are 30% more acidic than they were in 1800.

Castello Aragonese provide a perfect preview of what lies ahead for the oceans, owing to the CO2 pouring out of the vents nearby. All told, one-third of the species found in the vent free zone were no-shows in the pH 7.8 zone. Unfortunately, the biggest tipping point, the one at which the ecosystem starts to crash, is mean pH7.8. which is what we expect to happen by 2100.

Ocean acidification will alter the availability of key nutrients, like iron and nitrogen. It will change the amount of light that passes through the water and will alter the way sound propagates (and make the sea noisier). It seems likely to promote growth of toxic algae. It will impact on photosynthesis – many plant are apt to benefit from elevated CO2 levels – will alter the compound of dissolved metals, in way that can even be poisonous. Acidification will affect significantly the group of creatures known as calcifiers (sea urchins, starfish, clams, oysters, crustaceans, corals. Calcifiers must join calcium ions and carbonate ions to form calcium carbonate. At the site of calcification, organisms must alter the chemistry of the water to, in effect, impose a chemistry of their own. Acidification increases the cost of calcification by reducing the number of carbonate ions available.  If the water is too corrosive, solid calcium carbonate begins to dissolve. This is why limpets that wander too close to the vents at castello aragonese end up with holes in their shells.

The great reef extends, discontinuously, for more than 2,600 km, and in some places it is a hundred and fifty metres thick. Sea cucumbers are animals whose closest relation are sea urchins.

The biosphere 2 in the late 1980’s was largely funded a billionaire Edward Bass. The project was widely considered a failure, the biospherians, 4 man and 4 women for 2 years, spent most of their time hungry  and they lost control of their artificial atmosphere. Decomposition, which taxes up oxygen and gives off carbon dioxide, was supposed to be balanced by photosynthesis, which does the reverse. For reason having to do mainly with the richness of the soil that had been imported into the “agricultural zone”, decomposition won out.

Saturation state with respect to calcium carbonate” (or aragonite with is the calcium carbonate corals manufacture) is important as acidification: it’s a measure of the concentration of calcium and carbone ions floating around. When CO2 dissolve in water it forms carbonic acid H2CO3 which eats carbonate ions, lowering the saturation state. Corals grew fastest at an aragonite level of five, slower at four, and still slower at three. At the level of 2 they basically quit building (below one the water is unsaturated, and calcium carbonate dissolve). As saturation levels fall, the energy required for calcification will increase, and calcification rates will decline. As reef are constantly eaten away at by fish and sea urchins and worms, and also battered by waves and storms, reef must always be growing just to stay even.

A recent study found that the Great Barrier Reef coral cover has reduced by 50% in the last 30 years. Another paper concluded that in the next 50 year or so all coral reef will cease to grow and start dissolve.

Reef gap occurred after the late Devonian and late Triassic extinctions, and it took millions of years for reef construction to resume.

Each individual polyp is an animal and a host for a microscopic plant know as zooxanthellae. The zooxanthellae produce carbohydrate, via photosynthesis, and the polyps harvests these carbohydrate. Once water temperature rise past a certain point, zooxanthellae produce  dangerous level of concentration of oxygen radicals. The polyps react by expelling them. As Zooxanthellae is also the source of the colors the corals appear to turn white (coral bleaching).

The latitudinal diversity gradient: as a general rule, the variety of life is most impoverished at the poles and richest at low latitudes. Diversity in boreal forest is low: across Canada’s billion of acres of it, you will find only about 20 species of tree. In Peru, a small plot can contain up to 1055 tree species…

On theory holds that organisms can produce more generation in the tropics. The greater the generation, the higher the chance for genetic mutations and the greater the likelihood a new species will emerge. Also a possible theory is that higher temperature lead to higher mutation rates. Another theory posits that what is important in the tropics is that temperature are relatively stable. Species possess a relatively narrow thermal tolerances and small climatic differences (hills, valleys) constitute barriers. Populations are more easily isolated, and speciation ensues. Another theory centers on history: the tropics are old (many millions of years for the Amazon forests) and there has been a lot of time for diversity to accumulate.

It is now believed that ice ages are initiated by small changes in the earth’s orbit, caused by, among other things, the gravitational tug of Jupiter and Saturn. These changes alter the distribution of sunlight across different lattitudes at different times of the year.

The “species area relationship” (SAR)  has been called the closest thing ecology has to a periodic table : the larger the area you sample, the greater the number of species you will encounter. The correlation is not linear. Rather it is a curve that slopes in a predictable way (logarithmic as with increasing surface areas, the number of new species increase by a lower ratio). S= cAz  where S is the number of species, A the surface area, c and z are constants that vary according to the region and the taxonomic group.

One model has it that as temperature climbed, creatures colonized any new area that met the climate conditions they were adapted to. Still many species ended up with nowhere to go. As earth warmed, the conditions they were adapted to simply disappeared (the disappearing climates turned out to be essentially in the tropics). Other species saw their habitat shrink because to track the climate they had to move upslope, and the area at the top of the mountain is smaller than at the base.

Taking mid-range scenarios for warming projection, the group concluded that 24% of all species would be headed toward extinction.

There is no reason to suppose that a warmer world would be less diverse than a colder one. One the contrary, it is possible that a warmer world would be more varied. In the short term, though, things look very different.

In the ups and downs of the Pleistocene, we are at the crest of an up. Temperature for the last 2.5 million years never got warmer than they are now. There has been no advantage in being able to deal with extra heat.

To find carbone dioxine level higher than today requires going back 15 million years. It is possible that by the end of this century, CO2 levels reach a level not seen since the Antartic palms of the Eocene, 50 million years ago.

The question is; have plants and animal retained over the huge amount of time – whole radiations of mammals have come and gone in this period – the potential characteristics that would allow them to change their metabolism and manufacture special protein to adapt? What if they have lost these costly characteristics because for some many millions of years they provided no advantages?

Currently 130 million square kilometers of land are ice free. People have directly transformed more than half of this land, mostly by converting it to crop land and pastures, building cities, mining quarrying etc. Of the remaining 60 million square kilometer, 3/5 are covered by forests ‘natural but not necessarily virgin’.

What happen when you cut down the surrounding forests: gradually both the number and variety of birds in the remaining fragment of forest started to drop and kept on dropping. There was not suddenly a new equilibrium with fewer species. And what went for birds went for other groups as well. Diversity drop off with isolation. The process is know as ‘relaxation’ (gradually reducing number of species): smaller areas harbor smaller populations and smaller population are more vulnerable to chance. When local extinction occur (more often in small areas) there may not be any species to recolonize the land.

Amazon is a megadiverse ecosystems where every single species is very, very specialized. In these system there is a huge premium on doing exactly what you do. A natural corollary of high diversity is low population density, and that is a recipe for speciation. Diversity is self-reinforcing. But it adds to vulnerability, since small isolated populations are much more susceptible to extinction.

Calculation made 25 years ago assume that 1% loss of territories lead to 0.25% loss in the number of species. With a very conservative estimate of 2 million species in the tropics, this means 5,000 species lost each year, 14 a day or 1 every 100 minutes.  10,000 times the natural rate of extinction. This is not what we see today. There is seem to be a lag to the process, a gap. This is referred to as “extinction debt”. It is possible that habitat loss to deforestation is not really lost: forests can regrow. It is possible that the reason why observation don’t match prediction is that we are not very observant. Extinctions will affect insects and invertebrates mostly so we do not notice this and we don’t even know to the nearest million how many species there is in the tropics.

Recent study show that changes in land use in the Amazon also affect atmospheric circulation. This means on a large enough scale, destruction of the rain forest could result not just in a disappearance of the forest but disappearance of the rain.

The process of remixing the world’s flora and fauna, which began slowly along the routes of the early migration, has, in recent decades, accelerated to the point that in some part of the world, non native plants now outnumber native ones. During any 24 hours, it is estimated that 10,000 species are being moved around the world just in ballast water. Thus a single supertanker can undo millions of year of geographic isolation.

Why some introduced species are able to proliferate explosively is matter of debate. A new transported species has left behind its rivals and predators. The corollary to leaving old antagonists behind is finding new, naïve organism to take advantage of (and those have no protection against the new comer).

Before European arrived, New England has no earthworms: the region worms had all been wiped out by the last glaciation and, even after 10,000 years of relative warmth, north American worms had yet to recolonize the area.

APASD the Asian Pacific Alien Specie Database.

Visitors to Antarctica in a single season brought some 70,000 seeds from other continents. Already one plant species, a grass from Europe, has established itself in Antarctica. Since Antarctica has only 2 native vascular plant species, this means that a third of its vascular plant are now invaders. In Hawaii, a new invader is added each month (compared to one every 10,000 years before human settled Hawaii). The immediate effect is a rise in local diversity. But because of this, global diversity has dropped.

Megaherbivores generate mega amounts of shit. This provide sustenance for a fungi known as sporormiella. Sporormiella spores are tiny but durable and can be identified in sediments that have been buried for tens of thousands of years. Study shows that 50,000 years ago, sporormiella counts were high. Then, rather abruptly around 41,000 years ago, sporormiella counts dropped almost to zero. Following the crash, the landscape started to burn (tiny grains of charcoal) and the vegetation in the region shifted to more dry adapted plants, like acacia. If climate drove the megafauna to extinction, a shift in vegetation should precede a drop in Sporormiella. But just the opposite has happened. The only explanation that fit the data was “overkill”.

Study in north America shows that even a very small initial population of humans – a 100 or so – could, over the course of a millennia or 2, multiply sufficiently to account for pretty much all the extinctions in the record. All they had to do was to pick off a mammoth or a giant sloth every so often and keep this up for several centuries. This would have been enough to drive the population of slow reproducing species first into decline and then all the way down to zero.

Chimps do a lot of smart things. But the main difference is that chimps don’t have collaborative project: they don’t put their head together, you would never see two chimps carry something heavy.

Injuries on Neanderthals bones may reflect the rigors of hunting with the neanderthals’ limited repertoire of weapons. The Neanderthals never seem to have developed projectiles.

Modern human must have interbreed with Denisovans, too, because contemporary New Guineans carry up to 6% Denosovan DNA.

 

 

The Universe Inside You, Brian Clegg, 2012

 

brian clegg

Loss of hair – it’s easier to sweat with less hair. Equally it could have been a response to the increase in parasites…but the explanation that works best for me is that the loss was accidental side effect.

IN the process of becoming more cooperative, and so more infantile, the pre-humans lost their hair. Our primate cousins’ inability to function in large groups only appears with maturity. The individuals likely to survive in the savannah, those with the immature ability to get on with their fellows rather than tear them to pieces, were also the least physically developed (lack of hair, large head, small mouth and upright stance – all features of the early part of the primate lifecycle.

In space, you would lose heat, but not very quickly. The thing that is going to kill you is the lack of air to breathe. According to NASA, the exact survival limit isn’t know, but would probably be one to two minutes.

It’s thought that the body louse was only able to develop once we started wearing clothes. Interestingly, this 50-100,000 year timescale corresponds well with the timing of the move of the humans out of Africa into colder climates, which could have been the spur that brought on the use of clothing.

A quantum leap is the jump between one rail and the next one. It’s the smallest possible change in the energy of an electron that there can be. So it is rather bizarre that in general usage it has come to mean a really significant transformation.

Antimatter is the most compact way to store energy we have. It packs 1000 times more energy than nuclear fuel.

There are five states of matter: solid, liquid, gas, plasma, Bose-Einstein condensate. Plasma is what happens if you continue to heat a gas past a certain point.  Plasma is a substance that has been heated so far that its atoms become ions (atoms that have lost electrons and end up positively charged). Condensate is what happens to matter when it gets close to the absolute zero: particles that make matter lose their individuality. This result in strange behaviors like superfluidity.  Bose-Einstein condensate interact with light in a strange way, slowing it to a crawl or even bringing it to a standstill.

By comparing the effects of swearing against using everyday words, it was discovered that yelling swear words increased the ability to tolerate pain and decreased the amount of pain that was felt.

Hemoglobin contains iron, and it is often thought that this is causes the red color – just as it produces the red tint of rust – but the coloring is a coincidence. The iron atoms are bound in a ring of atoms called porphyrin, and it is this organic structure that provided the coloration.

Hydrogen bonding is an attraction between the electric charge on a hydrogen atoms and that on another atoms like oxygen, nitrogen…In the case of water, positive hydrogen is attracted to negative oxygen: it is harder to separate the molecules, pushing up water’s boiling point and so making the earth habitable. Hydrogen bonding is responsible for another water unusual property: solid water has a higher volume than its liquid form. It’s not unique (acetic acid and silicon are less dense as solid than liquid) but it is unusual.

The DNA in human chromosome 1 is the largest molecule known, with around 10 billion atoms in it.

The appendix is very useful to your onboard bacteria. They use it to breed and help keep the gut’s inhabitant topped up.

Perhaps the most important finding was that when a surface was inoculated with E.coli bacteria, foodstuffs did pick up the bacteria in under five seconds.

All the evidence is that antioxidants you consume don’t join forces with your internally produced ones, so have no benefit.

Special relativity says that particles travelling faster than light won’t happen as a rule, but it is possible to get around the barrier. We have already well establish experiments in which particles travel faster than light : tunneling effect technique has been used to send particles faster than light. All the evidence is that a tunneling particles doesn’t travel through space in tunnels, instead it disappears at one side and instantly reappears at the other.

With a traditional convex lens, blue will be dent a little bit more and red a little bit less. The result is an image with rainbow fringes distorting it. Mirrors can also focus rays of ligh from different location to a point, but they don’t differentiate with colors.

Ordinary color vision works using the combination of the three primary colours. Night vision is quite different, registering only level of brightness.  There is a cross over zone (mesopic vision) when both type of vision occur. Sight at this in-between light level has strange qualities – this may well explain why so many ghosts and other visual phenomena are seen at dusk.

General relativity predict the existence of black holes and says that gravity is a warp in space and time. At the heart of the black hole time itself is twisted. Once you pass the event horizon, you are headed for a point in time, not a point in space.

Many of the photons that enter the atmosphere from the Sun just hurtle straight through, but a fair number will be absorbed by a gas molecule and re-emitted. When they are re-emitted in a new direction it is called scattering. This process is selective; the more blue the light, the more it gets scattered. This is why the sky is blue.  If sunlight contained equal amount of all colors, the sky would be violet, the most scattered of all the colors, but there is considerably more blue than violet present, so that dominates.

Caffeine can fit into locks intended for adenosine. Adenosine is inducing a feeling of sleepiness. So caffeine can help us feel more awake. The side effect of reduced activity of adenosine is an increase in dopamine, a neurotransmitter (transmitting signals from neurons to other cells). The result is that familiar little boost that caffeine gives us.  Caffeine side effect are accidental – Caffeine is a natural insecticide that turn up in plant to help kill off predatory insects.

A small dog can be killed by as little as 50 grams of strong dark chocolate (theobromine is poisonous). Cats are particularly sensitive to it but don’t have a problem as they don’t have sweet taste receptors, so don’t find chocolate particularly appealing. To get a dangerous dose an adult would have to eat over 5 kgs of milk chocolate.

Chilli peppers contain capsaicin and other substances which bind onto pain receptors in the mouth.