Intestin dépolluant

Voici Daphnia pulex, un minuscule crustacé d’eau douce présent dans la plupart de nos lacs et rivières. Il vient ici d’ingérer toute une population de la bactérie Escherichia coli préalablement marquée avec un fluorochrome bleu. Les chercheurs évaluent si cette puce d’eau peut devenir une alliée fiable dans la dépollution à grande échelle des cours d’eau.

Prix du jury

Dans l’œil de la corrosion

L’intérieur des conduites d’eau potable en cuivre est tapissé de plaques de corrosion. C’est au contact de l’eau que ces oxydes de cuivre irisés se déposent sur les conduites. Le présent motif s’explique par un défaut de surface dont l’épicentre forme la pupille de cet « œil de reptile ». Et malgré sa fixité inquiétante, il ne représente aucun danger pour la santé…

Prix du jury

Migration des minéraux

Localiser un gisement enfoui sous d’épaisses couches de sédiments à partir d’un grain de sable? Possible, si l’on combine l’observation de sa couleur et l’analyse de sa composition chimique. En effet, chaque dépôt est associé à des minéraux « indicateurs », tel ce grain d’épidote, provenant d’un sédiment glaciaire. On peut ainsi remonter la piste vers d’importants dépôts.

Prix du jury

Flamboyante galaxie

Au centre de l’Amas de Persée trône la spectaculaire galaxie NGC 1275, où se cache un trou noir supermassif responsable de puissants jets de particules (en rose). Éjectées bien au-delà de la galaxie, ces particules entretiendraient la température incroyablement élevée (60 millionsºC) des gaz qui s’étendent entre les galaxies (en bleu).

Prix du public

Marcher sur le temps

Le glacier Perito Moreno est l’un de ces endroits où l’on peut contempler pleinement la nature. Pendant qu’il marchait sur la glace, l’un des guides a demandé à Felipe Almeida s’il se rendait compte que nous marchions sur le temps. Cette question l’a aussitôt frappé, parce que depuis qu’il était là, il n’avait cessé de penser aux couches plus profondes du glacier qui existaient depuis longtemps et qui appartenaient à de nombreuses périodes glaciaires différentes. En quoi consistait la vie en ces temps lointains? Quels animaux existaient? Tant de questions! Comme la nature est extraordinaire!

Prix du jury

Les arums d’un jardin chimique

Les fleurs de ce bouquet ressemblent incroyablement à des arums. Ce sont pourtant des cristaux de carbonate de baryum submillimétriques. Pour se former, ces microstructures ont besoin de « graines » de chlorure de baryum et de silicate de sodium. L’ajout de dioxyde de carbone à la solution cause la précipitation et l’assemblage spontané du carbonate de baryum et de la silice (un composant important du sable), ce qui donne ces structures florales. Cette catégorie de microstructures autoassemblées nous donne l’espoir qu’un jour nous pourrons recréer des matériaux biomimétiques avec le même contrôle et la même perfection que la nature.

Prix du jury

Des efforts en eau profonde

Voici une photo d’une pieuvre (de l’espèce Graneledone boreopacifica) qui se déplace à 2 100 mètres sous le niveau de la mer sur une coulée de lave basaltique fracturée et légèrement sédimentée. Elle a été prise en 2016 par des scientifiques pendant une expédition de recherche réalisée à l’aide du Navire de la Garde côtière canadienne John P. Tully. Le but de l’expédition était d’étudier le champ hydrothermal Endeavour et les communautés biologiques connexes le long de la dorsale médioocéanique Juan de Fuca située à 300 kilomètres de la côte ouest de la Colombie-Britannique au sein de la première aire marine protégée du Canada.

Prix du jury

Les conséquences de la modification de l’océan Arctique

Dans l’Arctique, l’atmosphère se réchauffe deux fois plus vite qu’ailleurs. Par conséquent, les eaux de surface se réchauffent également en raison du retrait de la glace de mer et de la dessalure causée par une plus grande quantité d’eau de fonte de la glace de mer et d’eau des rivières. Ces changements ont des effets profonds sur les écosystèmes marins arctiques, notamment la modification de la disponibilité des nutriments, de la productivité primaire et de la composition de la communauté microbienne. Il est essentiel de connaitre la structure et la fonction des communautés microbiennes marines pour évaluer et prédire les conséquences du réchauffement et de la dessalure de l’océan Arctique. Les programmes de surveillance du changement climatique, par exemple les Études conjointes de la glace de mer dirigées par le ministère des Pêches et des Océans du Canada, ont permis à des chercheurs de documenter les changements qui se produisent à grande échelle dans l’océan Arctique dans le cadre d’expéditions réalisées à l’aide du plus gros brise-glace canadien, le Navire de la Garde côtière canadienne Louis S. St-Laurent.

Prix du public

Une tumeur résistante

Les lymphocytes tueurs (en rouge et en vert) du système immunitaire tournent autour des amas de cellules cancéreuses (en rose). Ils ne passent pas à l’attaque parce que les cellules de ce cancer du sein « se déguisent » en cellules normales. Elles empêchent ainsi les lymphocytes de les reconnaître et de les éliminer. Reste à savoir comment le cancer réussit à effectuer ce camouflage.

Gras de cellule

De « gros mangeurs », ces macrophages? Certainement, et c’est une bonne chose, car ils nous défendent en se gavant de microbes et de cellules mortes. Mais s’ils « mangent » trop, l’élimination de certaines molécules ingurgitées, tel le cholestérol, devient difficile. Des gouttelettes de gras (en jaune) se forment alors tout autour du noyau.

Os synthétique

Voici du sulfate de calcium travaillé en laboratoire. Il est composé de minuscules cristaux formant une masse très compacte. Biocompatible, biodégradable et ostéoactif, ce matériau possède des propriétés si proches de celles de l’os naturel qu’il pourrait le remplacer, pour une greffe osseuse, sans trop de risques de rejet.

Sur les traces de Maître renard

Un oiseau marin, un labbe à longue queue, fonce sur un renard arctique pour protéger son nid. C’est ce dernier, un pilleur redoutable, que les chercheurs étudient. Ils le capturent et prélèvent des échantillons. Puis, ils lui installent au cou un collier Argos pour suivre sa trace par satellite en vue d'évaluer, entre autres, les effets des changements climatiques sur la population de renards.

Un menu révélateur

Ce guillemot de Brünnich, nichant aux l’îles Digges au Nunavut, revient fièrement au bercail avec une grosse crevette. Mais un autre jour, ce pourrait être une morue ou un calmar, selon la disponibilité. En fait, le menu des guillemots donne une bonne idée de la composition des populations marines de l’Arctique.

Se propulser par battement ciliaire

Des cils minuscules tapissent les parois de nos organes internes. En bougeant, ils font circuler les fluides. On parle de propulsion par battement ciliaire. Dans le système respiratoire, les cils orientent vers la sortie le mucus qui piège les déchets respirés. Ici, les chercheurs réalisent une simulation : les microfilaments baignent dans un « lubrifiant », en bleu, qui permet au mucus, en rouge, de glisser facilement.

Voir un cristal de sel

C’est au cours de l'observation de neurones dans un milieu de culture riche en sel que cette délicate structure s’est formée sur la lamelle d’un microscope holographique numérique. Cet instrument permet d’observer « l’invisible », comme ce cristal de sel ou les neurones. Les chercheurs pourront ainsi étudier les neurones, sans les abîmer, pour mieux comprendre divers troubles mentaux.

Petits cadeaux empoisonnés

Au menu du protozoaire Tetrahymena, on trouve des bactéries parasites potentiellement fatales, par exemple des Mycobacterium. Il les emballe alors dans de petites boules fécales (en jaune) afin de les expulser. Bien camouflées, les bactéries attendent le prochain gourmand. En étudiant cette stratégie, les chercheurs comprendront mieux la transmission de maladies, telle la tuberculose.

Des réserves en or

Les copépodes survivent sous la glace des lacs gelés en accumulant de grandes réserves de lipides. Il se forme alors des gouttelettes (en orange) riches en acides gras, les fameux oméga-3 et oméga-6. La disponibilité de ces acides gras dans la chaîne alimentaire est tributaire de l’incessante activité hivernale des petits crustacés qui s'en nourrissent. Des hivers plus courts pourraient tarir cette source de nutriments.

Des liaisons improbables

Des petits amas de verre recyclé concassé, additionnés d’un polymère servant de « colle », peuvent être utilisés, à la place du sable, pour entraîner les contaminants d’eaux usées au fond d’un bassin de décantation. Or, ce procédé profite de l’aide inattendue des fibres de papier hygiénique : leurs filaments de cellulose contribuent à la formation d’agrégats encore plus efficaces.

Vision nocturne mise en lumière

Voici une tranche de rétine de têtard, la structure nerveuse tapie au fond de l’œil. Marquée en vert, une cellule ganglionnaire : ses petits embranchements lui permettent de participer à un mécanisme cellulaire amplifiant la vision nocturne. La découverte de cette fonction est une première.

Paysage sur flocon de neige

Lorsqu’on scrute l’une des facettes d’un flocon de neige, à l’échelle du nanomètre, on constate que sa surface, loin d’être uniforme, est peuplée de mystérieuses structures. Et certaines d’entre elles indiquent probablement la présence de contaminants atmosphériques absorbés par le flocon. Cet examen nanoscopique inédit d’un cristal de neige nous dévoile une facette inattendue de son anatomie...