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Une espèce en voie de disparition identifiée en Israël par une équipe de l'Université de Tel-Aviv

Le Dr. Yaron Hershkovitz du Musée Steinhardt d'histoire naturelle de l'Université de Tel-Aviv, qui a effectué le suivi hydro-biologique de la rivière du Kishon, l'un des principaux cours d'eau d'Israël, y a découvert la présence d'une libellule du type "caloptéryx éclatant", unique en son genre dans la région de la Méditerranée orientale, et définie par l'Union internationale pour la Conservation de la Nature comme une espèce en voie de disparition. Selon les chercheurs, la présence de la libellule est un signe encourageant pour la restauration de la rivière, considérée pendant des décennies comme la plus polluée d'Israël.

Libellule du KishonLe Kishon, rivière de 70 km qui prend sa source sur le Mont Gilboa pour se jeter dans la baie de Haïfa, a été considérée pendant des décennies comme le fleuve le plus pollué d'Israël. Ces dix dernières années cependant, les efforts de restauration de la rivière entrepris par la Direction administrative du Kishon ont amenés à des résultats encourageants quant à l'amélioration de la qualité de l'eau et au retour des espèces d'oiseaux, de poissons, de plantes et d'invertébrés qui ont vécu dans son environnement dans un lointain passé. Mais la dernière étude de surveillance hydro-biologique réalisée par le Centre d'écologie aquatique du Musée Steinhardt d'Histoire naturelle de l'Université de Tel-Aviv sous la direction du Dr. Hershkovitz vient d'y  découvrir un nouveau "locataire" qui y a emménagé pour la première fois.

Un signe d'amélioration des conditions environnementales

L'examen, réalisé au cours des mois de printemps, et dont les résultats ont été obtenus ces jours-ci, a mis en évidence pour la première fois en amont de la rivière une larve de libellule du type "caloptéryx éclatant" ou "caloptéryx splendide". Selon le Dr. Hershkovitz, cette espèce de libellule est unique dans la région de la Méditerranée orientale et est répertoriée par l'Union internationale pour la Conservation de la Nature sur la liste rouge des espèces menacées.

Yaron Hershkovitz"Bien que des spécimens adultes aient été précédemment observés dans la région de la rivière, c'est la première fois qu'on rapporte la présence d'une larve de cette espèce dans ses eaux elles-mêmes", écrit le Dr. Hershkowitz dans son rapport. "Les observations répétées de la présence de libellules adultes de ce type sur les berges de la rivière, de même que la présence d'une larve d'une espèce rare et protégée dans ses eaux, sont des signes encourageants indiquant amélioration des conditions environnementales en amont du Kishon".

En plus de la libellule, l'étude a recensé la présence de centaines de spécimens de petits crustacés marins du type Corophium qu'on trouve habituellement dans les sables vaseux littoraux et aux embouchures des rivières non pollués. Selon Sharon Nissim, directrice générale de l'Administration de la rivière du Kishon: "Le rapport est encourageant et ses résultats attestent des résultats des efforts de réhabilitation entrepris par l'Administration".

 

Crédit photo: Musée d'Histoire naturelle de l'Université de Tel-Aviv

Les chercheurs de l'université de Tel-Aviv luttent contre les espèces marines invasives

D'après une étude menée par la doctorante Mey-Tal Gewing du Département de Zoologie de l'Université de Tel-Aviv sous la direction du  Dr. Noa Shenkar, la moitié des vaisseaux maritimes traversant la côte méditerranéenne d'Israël transportent des ascidies nuisibles à l'écosystème, qui se fixent sous leur coque. Les chercheuses travaillent actuellement en coopération avec les autorités israéliennes et européennes pour endiguer le développement de cette nuisance mondiale.

ShenkardivingLa recherche, réalisée en collaboration avec le Musée Steinhardt d'Histoire Naturelle et Centre National israélien d'Etudes sur la Biodiversité de l'Université de Tel-Aviv, a été publiée dans la revue Marine Pollution Bulletin.

Les ascidies sont des animaux marins filtreurs qui se nourrissent des particules présentent dans le flux d'eau qui les traversent. En forme d'outre recouverte d'une tunique celluloïde rigide peu digeste pour les prédateurs, elles vivent au fond de l'eau et se fixent à tous les supports qu'elles trouvent. Présentes dans tous les océans du monde, elles constituent une espèce envahissante nuisible pour la biodiversité autochtone, contribuent à la dégradation de l'écosystème local et à l'altération des services écosystémiques à travers le monde et représentent une menace mondiale.

L'étude des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv a révélé que les navires jouent un rôle jusque là inconnu mais prépondérant dans la dispersion de ces organismes et leur introduction dans de nouveaux environnements. Selon la recherche, la moitié des navires traversant la côte méditerranéenne d'Israël transportent ces invertébrés marins accrochés à leur coque.

Bateau-stop

"Ces organismes, bien connus aux États-Unis et au Canada, traversent le canal de Suez accrochés aux cordages et à la coque des navires", explique le Dr. Shenkar. "Ce sont des animaux filtreurs, de sorte qu'ils recouvrent et obstruent toutes les surfaces sur lesquelles ils s'accrochent, ralentissant le navire et nuisant à la biodiversité marine de leurs nouveaux environnements. Ils constituent une menace majeure pour nos côtes et sont très coûteux pour les propriétaires de bateaux".

Noa ShenkarLes chercheurs ont inspecté 45 navires commerciaux et militaires mis à sec pour entretien, sur divers chantiers navals d'Israël. Les navires commerciaux sont nettoyés tous les deux ans de par la loi; cependant les chercheurs ont constaté que les bateaux militaires, qui font pourtant l'objet d'un entretien tous les six mois, étaient en fait plus propices à favoriser l'invasion ascidienne.

"Les navires militaires sont révisés tous les six mois mais ne sont pas correctement nettoyés pour ces espèces envahissantes", déclare le Dr. Shenkar. "Celles-ci se cachent sur les coffres de prise d'eau, sous le bas de la coque. L'entretien des navires commerciaux est beaucoup plus complet, y compris la peinture et le nettoyage au jet d'eau de tous les recoins du navire".

Des mesures de protection de l'environnement

Le Dr. Shenkar recommande que toutes les zones des bateaux soient contrôlées. Les propriétaires de bateaux doivent utiliser de la peinture à base de silicium, sur laquelle les larves ne peuvent s'accrocher, pour recouvrir des zones telles que la coque.

On a également trouvé une corrélation entre la quantité d'ascidies et la température de l'eau de mer. "Plus la température augmente, plus le nombre d'ascidies s'accroit", explique le Dr. Shenkar. "Nous recommandons de procéder à la maintenance avant le début de la saison chaude. Un dépistage précoce et une réaction rapide sont essentiels lorsqu'une nouvelle espèce potentiellement nuisible est découverte".

Au cours de leurs recherches, les scientifiques ont également découvert des espèces caribéennes nouvelles dans la région, ce qui suggère que la surveillance des navires maritimes peut servir d'outil efficace pour la détection précoce d'ascidies non indigènes.

"Notre recherche est un exemple de la coopération qui doit exister entre les milieux universitaires et les entreprises commerciales pour arriver à formuler des recommandations réalistes adaptées à ce qui se passe réellement sur le terrain", a déclaré le Dr. Shenkar.

Les chercheurs travaillent actuellement avec les responsables en Israël et dans l'UE pour mettre au point des mesures de protection de l'environnement empêchant la propagation des ascidies non autochtones.

Des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv débarrassent l'eau potable de l'arsenic

Les Dr. Ray Keren et Boaz Mayzel du Laboratoire de recherche du Prof. Micha Ilan du Département de zoologie de l'Université de Tel-Aviv  ont découvert une bactérie qui emmagasine des quantités énormes d'arsenic, principal polluant des eaux souterraines. L'étude,  réalisée en collaboration avec le Prof. Boaz Pokroy du Technion et le Dr. Sirine Fakra du laboratoire national Lawrence à Berkeley aux Etats-Unis, pourrait ouvrir la voie au développement d'un moyen rentable et efficace de purifier l'eau potable de cette toxine, et sauver la santé et la vie de dizaines de millions de personnes dans le monde.

EpongeElle a été publiée le 25.2.2017 dans la revue Nature Communications, et suscite déjà un grand intérêt dans la communauté scientifique internationale.

"Les éponges sont les animaux les plus anciens existant aujourd'hui sur la planète ", explique le Prof. Ilan. "Elles servent d'habitat à de nombreuses créatures, filtrent sans cesse l'eau dans laquelle elles vivent, et en recueille de nombreux matériaux. Dans une précédente étude, effectuée il y a quelques années, nous avons découvert qu'une éponge appelée Theonella swinhoei, et en particulier celle qui vit dans la mer Rouge, stocke une énorme quantité d'arsenic et de baryum, jusqu'à des millions de fois leur concentration dans l'environnement marin! Nous avons donc cherché à découvrir quel est le facteur responsable du stockage de l'arsenic dans l'éponge ".

Le "foie" de l'éponge

Dès le début, les chercheurs ont pensé qu'il s'agissait d'une bactérie. Pour tester cette hypothèse, ils ont séparé les cellules de l'éponge elle-même des nombreuses bactéries qu'elle abrite, et ont constaté qu'en effet, l'arsenic se trouvait parmi les bactéries. L'examen au microscope à balayage électronique a montré qu'il était stocké par une certaine bactérie, appelée ' Entotheonella'.

 "Nous avons découvert qu'à l'intérieur de cette bactérie s'effectue un processus étonnant de liaison chimique entre l'arsenic dissous dans l'eau et le calcium", explique le Dr. Keren. "Le produit de cette liaison est un cristal solide, appelé pharmacolite,  non toxique. De cette manière, l'arsenic est conservé dans le corps de la bactérie, et il n'y a pas de danger qu'il se propage, se redissolve dans l'eau, et redevienne toxique. Il est important de noter que cette bactérie emmagasine d'une manière similaire également un autre élément chimique, le baryum, qui est aussi un polluant courant qui affecte notre santé. En fait, on peut dire que la bactérie fonctionne au sein de l'éponge comme un organe de désintoxication, 'remplaçant' le foie des animaux plus développés".

Pour la communauté scientifique, la découverte présente de nombreux intérêts: tout d'abord, la concentration d'arsenic dans le corps de la bactérie est la plus élevée jamais mesurée partout sur la planète, y compris dans les dépôts géologiques! De plus, la science connait très peu de bactéries capables de produire des minéraux, et c'est la première découverte qui produise de l'arsenic sous une forme cristalline. En outre, le pharmacolite lui-même est une substance connue comme sédiment géologique, mais on n'avait jusqu'à présent jamais observé sa production biologique. En d'autres termes, le pharmacolite produit par la bactérie entotheonella est un bio-minéral d'un type complètement nouveau!

Transformer l'arsenic en cristal inoffensif

Micha Ilan 0321Dans une prochaine étape, le Dr. Keren se propose d'étudier le génome de la bactérie, afin d'identifier les gènes impliqués dans le processus d'accumulation de l'arsenic et du baryum et de les transformer en solides inoffensifs. Une autre direction de prospection serait de rechercher des bactéries semblables, qui vivent dans le sol ou les eaux souterraines, ce qui pourrait raccourcir de manière importante le développement d'une technologie de traitement de l'eau potable.

"L'arsenic dissous est un matériau très résistant, qui reste dans l'environnement en permanence, et jusqu'aujourd'hui il n'y avait aucun moyen efficace de le soustraire des eaux souterraines", conclut le Prof. Ilan. "Nous espérons que notre découverte aidera au développement futur d'un moyen peu coûteux et efficace de nettoyer les eaux souterraines et l'eau potable de l'arsenic, qui pourrait sauver la santé et la vie de dizaines de millions de personnes".

 

Sur la photo: l'éponge abritant la bactérie qui emmagasine l'arsenic (Crédit: Prof. Micha Ilan) 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Découverte: l'incroyable potentiel des éponges pour combattre la pollution des eaux"

Des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ont développé une super-algue capable de faire face à tous nos besoins en énergie.

Le Dr. Iftach Yacoby, directeur du laboratoire des énergies renouvelables de l'Ecole des Sciences végétales de l'Université de Tel-Aviv a réussi à concevoir une micro-algue produisant 5 fois plus d'hydrogène, capable de fournir suffisamment d'énergie pour faire fonctionner les voitures et les vélos électriques, voire dans l'avenir, subvenir à tous nos besoin énergétiques.

microalgues1Selon les chercheurs, les algues unicellulaires, du type de celles qui se multiplient dans les réservoirs d'eau stagnante, émettent de l'hydrogène pendant toutes les heures de la journée, et constituent une source d'énergie potentielle beaucoup plus importante qu'on ne le supposait jusque-là.

L'étude, publiée ce mois-ci dans les revues Plant Physiology et Biotechnology for Biofuel, a été financée par le département des carburants de remplacement du bureau du Premier ministre israélien, dirigé par Eyal Rosner.

Produire de l'hydrogène à grande échelle

"L'hydrogène est une source d'énergie qui présente d'énormes avantages", explique le Dr. Yacoby. "Tout d'abord, son contenu énergétique est énorme: 5 kg d'hydrogène suffisent pour faire rouler une voiture sur plus de 500 km, et un vélo électrique n'en consomme que 30 grammes pour plus de 100 kilomètres ! D'autre part, l'hydrogène n'est absolument pas polluant: le fonctionnement d'une pile à combustible alimentée de cette manière ne génère que de la vapeur d'eau et son échappement rejette de l'eau potable !".

Dès 2015, les entreprises japonaises comme Toyota et Hyundai ont commencé à produire en série des véhicules électriques alimentés par de l'hydrogène gazeux. Des bicyclettes électriques ont été converties à l'hydrogène; des stations de ravitaillement en hydrogène sont en cours de construction au Japon, en Scandinavie, en Allemagne et en Californie, et les scientifiques du monde entier sont à la recherche de méthodes efficaces et accessibles pour produire de l'hydrogène à grande échelle.

microalgues2Selon le Dr. Yacoby, les scientifiques savent depuis des années que les micro-algues émettent de l'hydrogène pendant le processus de photosynthèse, mais on pensait jusqu'à présent que la quantité produite était minime, et donc inappropriée à la fourniture d'énergie. "L'hydrogène est produit par l'algue grâce à une enzyme appelée hydrogénase qui se décompose en présence d'oxygène", explique-t-il. "La nuit, les micro-algues ne produisent pas d'oxygène, et créée donc une grande quantité d'hydrogénase. Au lever du jour, avec l'exposition à la lumière du soleil, l'algue produit à la fois de l'oxygène et de l'hydrogène, mais on pensait jusqu'ici que l'oxygène s'accumulant rapidement paralyse l'hydrogénase, stoppant ainsi la production de l'hydrogène. Nous avons décidé de tester cette hypothèse ".

À leur grande surprise, les chercheurs ont constaté que, même à la lumière du jour, alors que la micro-algue produit un grand volume d'oxygène par photosynthèse, elle continue d'émettre une petite quantité d'hydrogène. Ils en ont conclu qu'il existe dans l'algue des zones sans oxygène, dans lesquelles l'hydrogénase peut s'activer. "Par la suite, nous avons découvert qu'il existe dans l'algue des mécanismes qui fonctionnent sans relâche pour éliminer l'oxygène de la cellule, permettant à l'hydrogénase de produire de l'hydrogène en continu, pendant toutes les heures du jour", explique le chercheur. "Cela signifie que les micro-algues ont un énorme potentiel, jusque là inexploité, de produire du combustible à partir de l'hydrogène".

Une nouvelle révolution

Les chercheurs ont ensuite utilisé des technologies connues de génie génétique pour intervenir dans la photosynthèse des micro-algues, et leur faire produire une plus grande quantité d'hydrogénase, au détriment d'autres processus, comme par exemple la production de sucre, pour augmenter sa production d'hydrogène. Ils ont ainsi pu concevoir en laboratoire des micro-algues qui produisent 400% de plus d'hydrogène que les algues d'origine.

"Il y a environ 20 000 ans, l'homme a cessé d'être un chasseur-cueilleur pour se mettre à domestiquer les espèces végétales trouvées dans la nature et à cultiver lui-même ses aliments: ce fut la révolution agricole", conclut le Dr. Yacoby. "Mais pour l'énergie, nous en sommes resté à la collecte de ce que la nature nous fournit, et à ce jour principalement des combustibles fossiles polluants, qui sont d'ailleurs en baisse rapide".

"Notre découverte constitue une étape importante vers une nouvelle révolution, qui pourra changer l'avenir de l'humanité: la production d'énergie propre en quantité suffisante pour répondre à tous nos besoins. La micro-algue que nous avons créée en laboratoire possède un potentiel de production de masse de l'hydrogène. Le défi est maintenant de transmettre ses capacités à des micro-algues d'une espèce plus durable, capable de vivre dans la nature. En d'autres termes, l'objectif est de domestiquer des espèces sauvages de micro-algues, tout comme l'homme a domestiqué pour ses besoins le blé sauvage. Nous pourrons alors cultiver ces micro-algues domestiquées, et elle pourront nous fournir de l'hydrogène pour le carburant des véhicules, et par la suite également pour faire fonctionner l'industrie ".

Les autres participants à l'étude sont le Dr. Oded Liran, le Dr. Haviva Eilenberg, la doctorante Rinat Semyatich, et l'étudiant de maitrise Ido Weiner, membres du laboratoire de recherche du Prof. Yacoby.

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Photos (Crédit: Université de Tel-Aviv):

  1. Le directeur du laboratoire, le Dr. Yiftach Yakoby, examinant une boite de Petri contenant des mico-algues développées en laboratoire.
  2. Expérience montrant l'émission accrue d'hydrogène par des algues fabriquées (bulles à la surface du liquide dans la bouteille) par rapport aux algues naturelles (sans bulles).
  3. L'équipe du laboratoire.

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Israël: vers la révolution énergétique par les algues"

Selon l'Université de Tel-Aviv les conditions de vie en climat artificiel (éclairage...) nuisent à notre santé et à l'écosystème

Selon une étude menée par 36 chercheurs de 24 universités, dont le Prof. Noga Kronfeld-Schor, chef du Département de zoologie de l'Université de Tel-Aviv, l'adaptation permanente de notre environnement à des conditions "d'été perpétuel" (éclairage artificiel, chauffage et climatisation) qui caractérise notre vie affecte notre santé et nuit à l'écosystème.

La recherche a été publiée ce mois-ci dans la prestigieuse revue londonienne Proceedings of the Royal Society B.

eteperpetuel«Le rythme de la vie sur terre est façonné par les changements saisonniers», commente le Prof. Noga Kronfeld-Schor. «Les plantes et les animaux présentent des cycles annuels physiologiques, morphologiques, comportementaux et démographiques. L'enquête nous avons mené montre que nous, humains, ne constituons pas une exception à cette règle, et que les populations humaines présentent d'importants cycles annuels sur le plan démographique, de la santé et du bien-être».

Nous aussi sommes des animaux saisonniers

Selon le Prof. Kronfeld-Schor, nous ne prêtons habituellement pas attention à ces cycles saisonniers car ils sont très lents. «Nous ressentons notre horloge interne lorsque nous sommes en situation de décalage horaire, par exemple, mais nous sommes moins attentifs aux mécanismes de l'horloge saisonnière, en partie parce que nous vivons dans un environnement artificiel de perpétuel été, avec du chauffage en hiver et une lumière artificielle la nuit. Mais les études menées sur d'autres espèces montrent que même après des années passées dans des conditions artificielles permanentes, les animaux continuent de se conformer à leur horloge saisonnière et l'analyse statistique indiquent que les humains ne sont pas différents des autres espèces. Nous aussi, sommes des animaux saisonniers. Nous exprimons des gènes différents selon les saisons, connaissons des maladies saisonnières, manifestons plus ou moins de violence selon les saisons et partons même en guerre avec les saisons ».

Prof. Noga Kronfeld-Schor«Nous constatons donc que l'environnement artificiel ne fait pas disparaître l'horloge saisonnière des êtres humains, mais nous ne savons pas encore exactement comment il l'affecte. Nous disposons de plus en plus d'études qui soulignent la désorientation totale d'autres êtres vivants en fonction des modifications climatiques. Par exemple, les oiseaux migrateurs qui quittent un pays et sont supposer arriver à leur destination à une date précise, qui correspond à l'apparition des larves qui leurs servent de nourriture. Mais, en raison du réchauffement global, les larves, qui 'programment' leur éclosion en fonction de la température ambiante, naissent avant et les oiseaux meurent de faim ».

Selon le professeur Kronfeld-Schor, cette nouvelle étude met en évidence la nécessité d'une meilleure compréhension de la biologie saisonnière, en particulier à la lumière des perturbations de cette saisonnalité en raison du changement climatique, du mode de vie moderne et d'autres impacts humains. Nous ne connaissons pas encore le prix payé pour tenter de contourner la nature.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi sous le titre: "Recherche: mode de vie contre horloge saisonnière"

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