Percer le mystère des dépôts d’oxydes métalliques mettant en péril les pétroglyphes micmacs en Nouvelle-Écosse

Le centre de la Nouvelle-Écosse recèle environ 400 pétroglyphes historiques laborieusement gravés par la Première Nation micmaque sur des rochers au bord de lacs et de rivières. Ces magnifiques dessins illustrent de façon très élaborée des scènes de la vie quotidienne, comme la pêche et la chasse, ainsi que l’arrivée des Européens aux 18e et 19e .

Ces pétroglyphes sont constamment menacés par l’érosion naturelle, le vandalisme ou les variations du niveau de l’eau provoquées par les barrages hydroélectriques.

Depuis les années 1990, une autre menace a fait son apparition : plusieurs pétroglyphes des berges du lac Kejimkujik, dans le parc national Kejimkujik, se couvrent d’une couche peu commune d’oxydes métalliques.

De concert avec la scientifique en conservation de Parcs Canada Despoina Kavousanaki, Ph. D., j’utilise des techniques de pointe pour déterminer l’origine de ce mystérieux phénomène dans l’intention de trouver des moyens de le prévenir.

Nous avons commencé notre recherche en utilisant un appareil de pointe : un microscope électronique à balayage à émission de champ qui permet de cartographier la répartition des éléments métalliques à la surface d’un petit sous-échantillon de roche couverte d’oxydes métalliques.

Dans un microscope électronique à balayage, les électrons rebondissent sur la surface de l’échantillon pour reconstruire une image qui fournit des données sur la forme et la composition chimique de l’échantillon. Les images révèlent la répartition de deux métaux, le manganèse et le fer, à la surface de la roche.

Ces éléments proviennent-ils de l’intérieur de la roche, de l’eau du lac ou d’ailleurs ?

Un collage de quatre images montrant des échantillons de roches décrites dans la légende.

Images d’un échantillon de roche prélevé près d’un pétroglyphe du lac Kejimkujuk. a) La roche originale (de couleur pâle) et la couche d’oxydes métalliques (de couleur foncée). L’épaisseur moyenne du dépôt est inférieure à 1 mm. b) Une micrographie au microscope électronique à balayage d’une zone touchée par les oxydes. Les couleurs vives indiquent les zones riches en métaux. c) et d) Une série de cartes chimiques montrant la répartition des éléments à la surface de la roche : le fer (Fe), en bleu, et le manganèse (Mn), en vert. Les couleurs les plus intenses traduisent les plus fortes concentrations de métaux. Image : Aaron Lussier, © Musée canadien de la nature.

Pour répondre à cette question, nous avons extrait une minuscule partie de la couche métallique grâce à un faisceau ionique focalisé afin d’en obtenir une image avec le  microscope électronique à transmission. Faisant appel à des faisceaux d’ions de gallium, le faisceau ionique focalisé permet de couper des tranches de roche d’à peine 65 nanomètres, soit environ 1500 fois plus fin qu’un cheveu humain. Le microscope électronique à transmission, pour sa part, émet un puissant faisceau d’électrons qui traverse l’échantillon puis reconstruit une image de la même façon qu’un microscope ordinaire utilise les ondes lumineuses. Cet appareil est si puissant qu’il peut agrandir des objets plus d’un million de fois et rend presque l’image d’un atome.

Les images que nous avons ainsi obtenues montrent un réseau très complexe de minuscules fragments de minéraux, dont les formes et les textures fournissent de précieux renseignements sur les processus, naturels ou humains, qui ont induit le déplacement et le dépôt de ces oxydes métalliques à la surface de la roche. La forme et l’agrégation des fragments de minéraux laissent croire à un processus bactérien.

Données de l’échantillon obtenues grâce au microscope électronique.

Les données collectées grâce au microscope électronique à transmission sur le sous-échantillon de dépôt d’oxydes métalliques d’un pétroglyphe de Kejimkujuk. Notez la très petite échelle. Aperçu de l’échantillon montrant a) la texture et la composition minéralogique et b) la complexité de la composition du dépôt. Chaque couleur correspond à une composition minérale différente. c) Une image d’un seul grain d’argile de l’échantillon obtenue grâce au microscope électronique à transmission (MET) de haute résolution; e) les lignes parallèles que l’on observe traduisent la structure atomique sous-jacente de l’échantillon. d) Une image MET à plus haute résolution des nanoparticules d’oxyde de manganèse. Image : Aaron Lussier, © Musée canadien de la nature.

La prochaine étape consistera à effectuer une carte géologique détaillée de la zone qui nous intéresse en vue d’évaluer l’étendue des dépôts et de les mettre en corrélation avec la composition de la roche.

Ces analyses nous permettront de mieux comprendre la migration, vers l’environnement local, des métaux composant les dépôts et de déterminer les meilleurs moyens d’assurer la préservation de ce précieux patrimoine des Premières Nations. Surveillez la suite !

Texte traduit de l’anglais.

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Un fossile permet de clore l’épineux débat sur les joues des dinosaures

Quand on m’a demandé de choisir un fossile intéressant dans la collection du Musée pour faire l’objet d’une vidéo, j’ai eu du mal à me décider : nous avons des centaines de spécimens remarquables. À la fin, mon choix a reposé sur une question épineuse : les dinosaures ont-ils des joues?

En tant que paléontologue du Musée, mes recherches se concentrent surtout sur des animaux qui vivaient dans l’Ouest de l’Amérique du Nord à la fin du Crétacé il y a environ 80 à 70 millions d’années, soit à la fin du règne des dinosaures comme groupe dominant de la planète. Il est donc aisé de deviner que mon choix porterait sur un dinosaure du Crétacé.

C’est alors que le crâne du dinosaure cuirassé Panoplosaurus mirus s’est imposé à mon esprit comme digne d’intérêt.

Collecté en 1917 dans ce qui est aujourd’hui le parc provincial Dinosaur en Alberta, c’est un holotype, c’est-à-dire le spécimen qui a servi à décrire l’espèce.

Et, ce spécimen bien préservé de Panoplosaurus peut nous aider à trancher une grande question : les dinosaures avaient-ils, oui ou non, des joues?

Visionnez la vidéo pour connaître la réponse.

Vous souhaitez rencontrer Panoplosaurus mirus en personne? Alors ne manquez pas l’évènement annuel Portes ouvertes du campus du Patrimoine naturel à Gatineau le 13 octobre 2018. C’est une occasion unique de pénétrer dans les coulisses de l’édifice de la recherche et des collections du Musée!

Je me ferai un plaisir de répondre à vos questions et de vous présenter mon compagnon Panoplosaurus : avec joues ou sans joues, là est la question !

Texte traduit de l’anglais.

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Découvrir la biodiversité près de chez soi : Une nouvelle espèce de lichen découverte à Guelph, au Canada

On pourrait penser que, pour découvrir de nouvelles espèces, il faut aller très loin dans les régions les moins explorées de la planète. En réalité, on peut encore en découvrir tout près de chez soi.

Au cours d’un récent relevé de lichens à l’arborétum de l’Université de Guelph, mes collègues et moi avons découvert une nouvelle espèce de lichen : Chaenotheca selvae (McMullin et al., 2018) (site en anglais).

Il s’agit d’une petite espèce, de moins de 1,2 mm de hauteur, qui pousse dans les deux forêts marécageuses anciennes de l’arborétum, lequel est relié au campus principal, non loin du centre de la ville de Guelph dans le sud de l’Ontario.

Un gros plan d’un lichen du genre Chaenotheca.

Chaenotheca selvae, une nouvelle espèce de lichen découverte à Guelph, au Canada. Image : Troy McMullin © Musée canadien de la nature.

Nous avons nommé cette espèce en hommage au professeur émérite de l’Université du Maine, Steven Selva, Ph. D., qui a consacré plus de trois décennies à l’étude d’un groupe de champignons et de lichens appelés calicioïdes, auquel appartient C. selvae.

Les lichens et champignons calicioïdes sont petits (de 0,1 mm à 2 mm de hauteur) et présentent des structures qui se dressent, tels des poils de barbe, sur les troncs et les branches des arbres sur lesquels ils vivent. Ils sont si minuscules qu’on peine à les voir et c’est probablement ce qui explique la découverte tardive de cette nouvelle espèce.

Nous avons recensé 111 espèces de lichens et de champignons associés dans l’arborétum, dont Caloplaca soralifera, qui est une nouvelle espèce au Canada, et plus d’une dizaine d’espèces rares comme Bacidina egenula, pour laquelle il s’agit du troisième signalement en Ontario (McMullin et al., 2014) (site en anglais)

Un gros plan d’une espèce de lichen crustacé.

Bacidina egenula, connues seulement dans trois sites en Ontario. Image : Troy McMullin © Musée canadien de la nature.

Notre recherche met en lumière l’importance de protéger les forêts anciennes, surtout dans les zones où il y en a peu, comme dans le sud de l’Ontario, car elles constituent des sources d’espèces rares ou inconnues.

La découverte de ce minuscule C. selvae nous rappelle aussi avec force que, si l’on cherche avec soin, on peut encore découvrir de nouvelles espèces tout près de chez soi.

Sources bibliographiques

McMullin, R. T., Maloles J., Earley C. et S. G. Newmaster. 2014. « The Arboretum at the University of Guelph, Ontario: An urban refuge for lichen biodiversity », dans North American Fungi, 9 : 1-16.

McMullin, R. T., Maloles J., Selva S. et S. G. Newmaster. 2018. « A synopsis of the genus Chaenotheca in North America, including a new species from southern Ontario, C. selvae », dans Botany, 96 : 547–553.

Texte traduit de l’anglais.

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Un papillon de nuit finlandais retire des avantages de son mode de reproduction asexuée

Il existe dans le centre de la Finlande un groupe de papillons de nuit appelés psychés ou familièrement chenilles à bourse, car leur larve vit dans un fourreau qu’elle fabrique à l’aide de feuilles et de brindilles. Le fait le plus remarquable chez beaucoup de psychés, c’est que le mâle n’est pas nécessaire à leur reproduction.

Ces papillons de nuit appartiennent à la famille des psychidés (Psychidae). Les psychés de Finlande comprennent des espèces, vivant côte-à-côte, qui se reproduisent soit de façon sexuée soit de façon asexuée. Ces espèces se prêtent donc fort bien à l’étude des avantages écologiques et évolutionnaires de la parthénogénèse : le phénomène par lequel l’œuf de la femelle se développe de façon asexuée, c’est-à-dire sans être fécondé par un mâle.

Une larve de papillon de nuit brun à côté d’un fourreau fait de débris provenant de la forêt.

Le papillon femelle sans aile (Dahlica fennicella) et le fourreau qu’il a fabriqué. À droite, les reste de la pupe. Image : Veronica Chevasco, © Veronica Chevasco.

La reproduction sexuelle accroît la variation génétique, élément crucial dans l’évolution. La parthénogénèse de certains papillons de nuit psychés montre toutefois que la reproduction asexuée n’est pas aussi limitante qu’on aurait pu le croire dans la survie d’une espèce.

De fait, ma recherche sur les psychés montre que l’asexualité pourrait constituer un avantage adaptatif plutôt qu’une impasse de l’évolution.

Grâce à la parthénogenèse, l’espèce Dahlica fennicella est, par exemple, moins vulnérable au parasitisme des guêpes que les espèces apparentées se reproduisant sexuellement.

Les différences de comportement entre espèces sexuelles et espèces parthénogénétiques pourraient aider D. fennicella à éviter les attaques parasitaires. Il est aussi possible que D. fennicella soit florissante parce que ses rejetons ne sont pas des clones génétiquement identiques; avec quatre ensembles de chromosomes, les copies multiples de gènes peuvent surmonter les mutations dangereuses et même certaines formes de parasitisme.

Un petit papillon de nuit brun vu d’en haut.

Papillon de nuit mâle (Dahlica fennicella). Image : Veronica Chevasco, © Veronica Chevasco.

Les psychés sexués et parthénogénétiques se ressemblent à un point tel qu’il faut recourir à des méthodes moléculaires, comme les codes-barres d’ADN, pour les distinguer. L’identification moléculaire des espèces sexuées révèle que le papillon de nuit parthénogénétique D. fennicella est une espèce véritablement asexuée et non un hybride provenant du croisement de deux espèces se reproduisant sexuellement.

Une larve brune à côté d’un fourreau brun. Une femelle adulte. Deux larves. Une guêpe dotée de longues antennes et d’un long ovipositeur.

(A) Une larve de psyché dans son fourreau de feuilles et de brindilles. (B) Une femelle sessile, sans aile, reposant sur sa chrysalide en attente d’un partenaire sexuel. (C) Deux papillons de nuit psychés parthénogénétiques sessiles. (D) Une guêpe qui parasite les psychés. Image : Veronica Chevasco, © Veronica Chevasco.

Les résultats de cette recherche ne diminuent en rien l’importance de la reproduction sexuelle; les espèces parthénogénétiques sont généralement issues d’espèces sexuées et héritent donc de la diversité génétique des formes ancestrales.

Mais cette étude montre que, parmi les psychés, les espèces parthénogénétiques semblent éviter les coûts de la reproduction sexuée tout en retirant des avantages de cette vie asexuée.

Texte traduit de l’anglais.

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Collecte de diatomées sous le soleil de l’Italie : Un citoyen scientifique enrichit les collections du musée

L’automne dernier, je suis allé en voyage en Italie avec mon frère. En plus d’admirer la basilique Saint-Pierre et de déguster des mets délicieux, j’ai fait ce que tout bénévole enthousiaste du musée ferait : collecter des diatomées d’eau douce pour la collection du musée.

Un collage de divers sites en Italie et de l’auteur.

Sens horaire à partir du haut à gauche : la basilique Saint-Pierre, dans la ville du Vatican; les gondoles à Venise; Pompéi avec le Vésuve en arrière-plan; la vallée des Temples d’Agrigente en Sicile; le citoyen scientifique Joe Holmes devant le cratère Silvestri au mont Etna en Sicile; l’île de Capri et la mer Tyrrhénienne. Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Les diatomées sont des algues unicellulaires microscopiques enveloppées dans une fine coque de silice. Ces fascinants organismes mesurent à peine de 5 à 150 microns, soit un millionième de mètre.

Un collage montrant un pont enjambant un cours d’eau et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Vue sur le Tibre à Rome, avec en arrière-plan le pont Sisto et la basilique Saint-Pierre. Deux échantillons y ont été prélevés. Les diatomées collectées indiquent un pH alcalin, des eaux saumâtres et des niveaux modérés de matières organiques. De gauche à droite : Tryblionella constricta (36 µm x 6 µm), Ulnaria acus (68 µm x 5 µm), Frustulia vulgaris (44 µm x 10 µm), Gyrosigma acuminatum (145 µm x 17 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Ces organismes flottant font partie du phytoplancton, à la base du réseau alimentaire aquatique : ils convertissent la radiation solaire en énergie chimique, qu’ils emmagasinent, et le dioxyde de carbone en oxygène. On rencontre les diatomées dans toutes les eaux douces et marines. Les biologistes les utilisent pour évaluer la qualité de l’eau et pour étudier le climat.

Un collage montrant une tour le long d’un canal et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Barrage sur le fleuve Arno à Florence, où un échantillon a été prélevé en bas à gauche. En haut :  Aulacoseira granulata (40 µm x 6 µm). En bas de gauche à droite : Gomphonema pala (23 µm x 10 µm), Diatoma vulgare (53 µm x 13 µm), Encyonema prostratum (44 µm x 18 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

À chaque moment libre au cours du voyage, j’ai collecté des échantillons de diatomées : 41 en tout, provenant de lacs, de cours d’eau, de fontaines et d’étangs dans tout le pays, notamment à Rome, à Florence, à Venise et en Sicile.

Un collage montrant l’auteur et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Un canal d’irrigation près de Pomposa dans le delta du Pô. J’ai prélevé les diatomées à l’aide d’un extracteur de boue. Ces échantillons révèlent la présence de fortes concentrations de matières organiques, probablement issues des activités agricoles. De gauche à droite : Bacillaria paxillifera (55 µm x 4 µm), Gomphonema insigne (57 µm x 11 µm). De haut en bas : Tryblionella levidensis (30 µm x 15 µm), Cyclotella meneghiniana (12 µm x 12 µm).

De retour au laboratoire du musée, les échantillons ont été traités et les spécimens, photographiés et identifiés grâce à un guide des diatomées en ligne du gouvernement italien. Fait intéressant, les diatomées nous renseignent énormément sur la qualité des eaux et des sites italiens où elles ont été prélevées.

Un collage montrant un étang dans un jardin et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Un étang du Jardin botanique de Palerme (Orto botanico di Palermo) en Sicile. À gauche : Navicula radiosa (70 µm x 10 µm). De haut en bas : Pseudostaurosira brevistriata (30 µm x 15 µm), Cocconeis placentula (22 µm x 14 µm). Rhoicosphenia abbreviata (32 µm x 9 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Par exemple, la plupart des diatomées recueillies montrent une préférence pour un pH alcalin caractéristique des roches calcaires, volcaniques et carbonatées qui forment la majeure partie de la péninsule italienne. Certaines espèces sont indicatrices d’un niveau modéré à élevé de matières organiques, lesquelles proviennent vraisemblablement des exploitations agricoles environnantes. Enfin certains spécimens indiquent des traces d’eaux saumâtres, peut-être en raison de la présence de sel dans le sol ou de la proximité de la mer Méditerranée.

Un collage montrant un estuaire et plusieurs spécimens de phytoplancton.

L’estuaire du Girgenti, à San Leone en Sicile. Comme il s’agit d’eau de marée (la Méditerranée se trouve à gauche), toutes les diatomées collectées sont des espèces marines. De haut en bas : Achnanthes brevipes (27 µm x 8 µm), Navicula ramosissima (43 µm x 7 µm), Navicula longa var irregularis (48 µm x 9 µm), Synedra fasciculata (31 µm x 6 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Beaucoup des espèces rapportées au cours de ce voyage étaient les mêmes que celles que j’avais recueillies précédemment au Canada, en Irlande et au Moyen-Orient.

Un collage montrant une plage et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Torrente Santa Venera, Giardini Naxos, Sicile, vers le sud-est et la mer Ionienne. De haut en bas : Nitzschia sigma (61 µm x 7 µm), Nitzschia communis (29 µm x 4 µm), Nitzschia recta (69 µm x 7 µm), Navicula apiculata (34 µm x 9 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Pour les chercheurs et les étudiants du musée, ces nouveaux spécimens italiens sont la preuve que les souvenirs scientifiques peuvent apporter beaucoup plus que de bons souvenirs!

Un collage montrant une plage et plusieurs spécimens de phytoplancton.

Vigna di Valle, lac Bracciano, source d’eau de Rome. Les diatomées collectées indiquent que l’eau est relativement saine, avec une faible teneur en nutriments. En haut : Aneumastus tuscula (32 µm x 12 µm). De gauche à droite : Cocconeis neodiminuta (21 µm x 13 µm), Raphoneis surirella (30 µm x 8 µm). Cavinula pseudoscutiformis (12 µm x 9 µm). Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature.

Texte traduit de l’anglais.

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Femmes de science : Quelles sont vos impressions?

Quel pourcentage de Canadiennes de 24 à 35 ans détiennent un diplôme universitaire dans un des domaines suivants : science, technologie, génie, mathématiques et sciences informatiques?

C’est l’une des questions que nous avons posées aux visiteurs dans le cadre de la soirée Science la nuit présentée plus tôt cette année en prévision de la nouvelle exposition du Musée Courage et passion : les femmes en sciences naturelles au Canada qui a ouvert en juillet. (Poursuivez la lecture pour connaître la réponse!)

À Science la nuit, mon portrait ainsi que celui de plusieurs collègues de sexe féminin de la section de paléobiologie ont fait partie du kiosque « Femmes de science », une mini-version de l’exposition actuelle mettant en vedette des Canadiennes inspirantes qui ont fait œuvre pionnière en sciences, comme Alice Wilson, Madeleine Fritz et Francis Wagner. Les légendes des photos ci-dessous donnent un aperçu des faits relatés.

Portrait d’Alice Wilson

En 1909, Alice Wilson (1881-1964) devient la première femme géologue à l’emploi de la Commission géologique du Canada. Malgré les nombreux obstacles qui se dressaient sur le chemin des femmes de science au début du 20e siècle, Mme Wilson a persévéré et est devenue la première femme élue membre de la Société royale du Canada. Image : Ressources naturelles Canada photo no 112040. Licence du gouvernement ouvert – Canada

Portrait de Madeleine Fritz

Madeleine Fritz (1896-1990) a étudié à McGill et à l’Université de Toronto pour devenir codirectrice de la paléontologie au Musée royal de l’Ontario. Elle a dirigé une recherche sur les bryozoaires
de l’Ordovicien (anciens organismes aquatiques ressemblant à des mousses) en Amérique du Nord et a ouvert la voie à de nombreuses femmes de science.
Image : Musée royal de l’Ontario

Frances Wagner, tenant un morceau de papier, entre deux hommes

Frances Wagner (1927-2016) a été la première femme à effectuer de nombreuses expéditions sur le terrain aux côtés de ses collègues masculins pour recueillir des carottes de minéraux en Ontario, au Québec, en Nouvelle-Écosse, dans les Territoires du Nord-Ouest et dans l’archipel Arctique. C’est une pionnière de la micropaléontologie, l’étude des fossiles microscopiques. Elle a été chef de file de cette discipline, très innovante à l’époque. Image: Pêches et Océans Canada

Nous nous sommes aussi demandé : comment les visiteurs perçoivent-ils le rôle des femmes dans les disciplines scientifiques aujourd’hui?

Pour le savoir et pour amorcer la discussion, nous leur avons posé des questions et leur avons notamment demandé quel était, selon eux, pourcentage de jeunes canadiennes de 24 à 35 ans détenant un diplôme universitaire dans un des domaines suivants : science, technologie, génie, mathématiques et sciences informatiques .

Même si notre enquête-maison était loin d’être scientifique, elle a fourni des résultats intéressants : les visiteurs avaient tendance à sous-estimer le nombre de détentrices d’un diplôme universitaire lié aux sciences. Autre point intéressant : les réponses ne variaient presque pas en fonction du sexe du répondant.

En moyenne, les participants évaluaient à 38 % la proportion de détentrices de diplômes en sciences et technologie. Or, selon les données de 2011 de Statistiques Canada, les femmes de 25 à 34 ans représentent 59 % des diplômés en sciences.

Les résultats des répondants étaient plus près de la réalité en ce qui concerne les mathématiques et les sciences informatiques : l’estimation était de 25 % alors que le pourcentage réel est de 30 %. C’est dans le domaine du génie que les répondants ont eu l’estimation la plus juste : 24 %, alors que le taux de Statistiques Canada est de 23 %.

Un mur rempli de notes manuscrites

Au kiosque « Femmes de science » de la soirée Science la nuit, les participants ont rempli un mur de papillons autocollants contenant leurs réponses à la question : Pourquoi importe-t-il que les deux sexes soient également représentés dans les disciplines scientifiques? La plupart d’entre eux évoquaient l’idée qu’une représentation égale des deux sexes permettrait de maximiser l’innovation, la créativité et la compétitivité dans ces domaines. Image : Marisa Gilbert, © Musée canadien de la nature.

On pourrait tirer plusieurs conclusions de ces résultats, mais je pense qu’ils ont permis de mettre en lumière une perception qui se révèle exacte : l’étude des sciences demeure dominée par les hommes dans les universités. Les hommes continuent d’être mieux représentés dans les sciences, ce qui est le cas depuis toujours dans toutes les disciplines scientifiques.

Mais la situation change lentement. Selon le rapport 2017 du CRSNG intitulé Les femmes en science et en génie au Canada, le pourcentage de femmes (sur le nombre total d’étudiants) obtenant un baccalauréat en sciences naturelles et en génie au Canada s’est accru de 7,1 % (passant de 31,6 % à 38,7  %) de 1992 à 2014. Au niveau de la maîtrise, la hausse était de 8,5 % (de 27,4 % à 35,9 %) et au doctorat, de 11,1 % (de 20,2 % à 31,3 %) sur cette même période de 22 ans.

Un dessin d’enfant.

Au kiosque « Femmes de science » de la soirée du Musée Science la nuit, on a sollicité la participation des enfants qui devaient faire un dessin de scientifique. Un enfant de cinq ans l’a représenté tenant un microscope et une loupe.

Même si elle apparaît faible, cette progression est un signe positif. J’espère qu’en mettant en évidence ces progrès et en faisant connaître d’inspirantes femmes de science du passé, qui bien souvent n’ont pas été reconnues à leur juste valeur, nous pourrons inciter davantage de filles à entrer dans le monde fascinant de la science!

 

Texte traduit de l’anglais.

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Vivre au bord du précipice : les campagnols au Svalbard

Au nord de la Norvège, sur une île située en plein océan Arctique, se trouve une population bien spéciale de campagnols.

Ces petits rongeurs vivent sur Spitzberg, l’île principale de l’archipel du Svalbard. Ils y ont été introduits entre les années 1920 et 1960, possiblement par l’entremise du transport minier russe.

L’espèce fut d’abord identifiée comme le campagnol agreste, Microtus agrestis, que l’on trouve un peu partout en Europe et en Russie. Toutefois, des analyses génétiques et une mise à jour taxonomique récente ont identifié cette espèce comme étant le campagnol d’Ondrias, Microtus levis, qui vit principalement en Europe de l’Est et dans l’ouest de la Russie.

Un campagnol d’Ondrias (Microtus levis).

Campagnol d’Ondrias (Microtus levis). Image : Dominique Fauteux © Musée canadien de la nature.

Bien qu’ils n’appartiennent pas à une espèce indigène de l’Arctique, ces campagnols ont quand même trouvé un site propice pour s’installer et prospérer de façon très originale.

Paysage montrant une longue pente qui se termine dans l’océan. Une portion moins accidentée de la pente est verdoyante.

La région du village fantôme de Grumantbyen, sur l’île Spitzberg au Svalbard. On voit la végétation beaucoup plus verdoyante sous la falaise occupée par une colonie de Guillemots de Brünnich, des oiseaux de mer. Image : Dominique Fauteux © Musée canadien de la nature.

Dans la région de Grumantbyen, un ancien poste minier russe, il existe une falaise où des centaines de Guillemots de Brünnich, des oiseaux de mer, se reproduisent chaque année. Les fientes produites par cette colonie coulent progressivement le long de la falaise depuis des centaines d’années, voire plus, ce qui a grandement enrichi les sols se trouvant plus bas. Là où la pente est plus douce, les sols, gorgés de nutriments, permettent la croissance d’une flore très riche. Les herbes sont une source importante de nourriture pour les campagnols lorsqu’ils sortent de leurs terriers aménagés dans des amas rocheux.

Malgré une prédation faible en raison de leur récente introduction, les campagnols fluctuent en abondance de façon vertigineuse. La population passe de près de 200 campagnols par hectare à une absence quasi totale, et ce de façon irrégulière.

Des chercheurs de l’Université de l’Arctique à Tromsø, en Norvège, et du Musée canadien de la nature travaillent ensemble pour tenter d’expliquer ces fluctuations. Diverses hypothèses ont été étudiées.

De premières observations suggèrent que la compétition est si féroce en période de forte abondance que les effets sociaux qui en découlent (combats, stress, modification des comportements reproducteurs, etc.) réduiraient la survie et la reproduction des campagnols. De plus, certains campagnols n’atteignent pas la maturité en période de forte densité, ce qui freine la reproduction de la population. Enfin, pendant deux hivers où des croûtes de glace se sont formées sur le sol, la population a été presque décimée. Ceci montre l’importance des facteurs météorologiques sur la dynamique de la population des campagnols de l’île Spitzberg.

Des renards arctiques rôdent près des campagnols récemment introduits, mais ils ne sont pas habitués à les chasser.

Des renards arctiques rôdent près des campagnols récemment introduits, mais ils ne sont pas habitués à les chasser. Image : Dominique Fauteux © Musée canadien de la nature.

L’île Spitzberg est habitée par près de 3000 personnes. Son passé économique inclut la pêche à la baleine, la chasse aux animaux à fourrure et l’exploitation du charbon.

Bien que située dans le Haut-Arctique, l’île est affectée par la dérive nord-atlantique, un courant marin prolongeant le Gulf Stream. La température moyenne de Spitzberg varie entre ‑14 °C en hiver et 6 °C en été. On y trouve une faune riche dont quelques milliers d’ours blancs, une sous‑espèce de renne, des milliers de Mergules nains, des Guillemots de Brünnich, et bien d’autres oiseaux de mer. En raison de cette riche biodiversité, les deux tiers de l’île sont maintenant protégés et Spitzberg est présentement une destination touristique très populaire.

 

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Un botaniste dévoile son herbe préférée

Quand je dis aux gens que j’étudie les herbes, la première chose qu’ils me demandent pour plaisanter : Est-ce le type d’herbe qu’on fume ?

Après avoir ri, je leur réponds qu’il ne s’agit pas de ce type d’herbe et que l’herbe est beaucoup plus qu’une belle pelouse : l’humanité dépend des herbes ou graminées pour sa survie. De fait, la civilisation s’est développée de concert avec la domestication des graminées, notamment le blé, le riz et le maïs.

Et il y a encore beaucoup à apprendre sur la famille des graminées (Poaceae), laquelle comprend environ 11 000 espèces, dont environ dix seulement ont été domestiquées pour la consommation humaine.

Un scientifique collectant des plantes sur les berges d’un cours d’eau.

Le chercheur du Musée Jeff Saarela, Ph. D., collectant des graminées le long du fleuve Coppermine près de Kugluktuk, au Nunavut. Image : Paul Sokoloff, © Musée canadien de la nature.

L’autre question qu’on me pose souvent : « Quelle est votre herbe favorite ? »

Difficile de répondre à cela ! Je trouve toutes les espèces intéressantes à leur manière. Alors mes préférées varient selon le moment. Pour l’heure, c’est le brome de Pumpelly, Bromus pumpellianus, qui retient mon intérêt.

Cette espèce se trouve à la jonction de deux grands thèmes de mon programme de recherche. Le premier est la systématique des graminées, qui consiste à décrire la biodiversité des graminées dans le monde et l’histoire de leur évolution.

Le second thème concerne la biodiversité des plantes vasculaires de l’Arctique. Les graminées font partie des groupes de plantes les plus communes et les plus diversifiées de l’Arctique, certaines espèces s’aventurant au point le plus septentrional du Canada, près du cap Columbia, au Nunavut.

Un gros plan d’une graminée poussant devant un lac.

Le brome de Pumpelly, Bromus pumpellianus, est la graminée qui recueille actuellement la faveur du chercheur du Musée Jeff Saarela. Image : Paul Sokoloff, © Musée canadien de la nature

Le brome de Pumpelly, Bromus pumpellianus, fait partie du genre Bromus répandu sur toute la planète et comptant environ 160 espèces. Ce genre est intéressant, car il est étroitement apparenté au groupe comprenant le blé, Triticum aestivum, et d’autres céréales. Mon but est de recourir à des analyses d’ADN pour mieux comprendre l’origine de ce genre, les liens reliant ses diverses espèces entre elles (comment elles ont vu le jour et évolué au fil du temps) et comment elles en sont venues à croître dans les endroits où on les rencontre aujourd’hui.

Le brome de Pumpelly est la seule plante indigène d’Amérique du Nord membre d’un groupe essentiellement eurasien d’espèces étroitement apparentées au sein du genre Bromus. Il croît dans l’ouest du Canada et son aire de distribution s’étend au delà de la limite des arbres dans le sud de l’Arctique, atteignant au nord la côte de l’océan Arctique et à l’ouest Bathurst Inlet, au Nunavut. Avec les changements climatiques, cette petite graminée pourrait migrer au nord vers l’île Victoria voisine.

Visionnez la vidéo pour en savoir davantage.

Une image d’un spécimen de plante séchée et pressée montée sur une feuille d’herbier.

Cet échantillon de brome de Pumpelly, Bromus pumpellianus, est l’un des milliers de spécimens d’herbier que le chercheur du Musée Jeff Saarela examine pour sa recherche sur la biodiversité des graminées de l’Arctique. Numéro de catalogue : CAN 595172). Image : Shan Leung, © Musée canadien de la nature.

Quelle est votre herbe favorite ? (Sans blague, SVP.)

Texte traduit de l’anglais.

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Les oiseaux du Musée racontent leur histoire

Que peut-on apprendre d’un oiseau de paradis recueilli au milieu du siècle dernier? Ou d’un nid datant de 1925? Beaucoup de choses, en fait, non seulement sur le spécimen même, mais aussi sur son environnement.

De nouvelles techniques, comme l’analyse de l’ADN préservé dans les spécimens, peuvent aussi fournir de l’information qui aurait souvent été inconcevable à l’époque où ceux-ci ont été recueillis.

Les cinq spécimens ci-dessous donnent un aperçu de la mine d’information ornithologique qui se trouve dans les collections du Musée.

Un spécimen d’oiseau de paradis reposant sur le ventre. Des étiquettes de collection sont attachées à son bec.

Un oiseau extraterrestre? Suivant la coutume de son peuple, le chasseur autochtone de Nouvelle-Guinée qui a recueilli ce Paradisier magnifique au milieu du siècle dernier a coupé les pattes de l’oiseau, lui donnant cet aspect étrange. Numéro de catalogue : CMNAV 83536. Image : Michel Gosselin © Musée canadien de la nature.

Le Paradisier magnifique (Diphyllodes magnificus) est un oiseau de Nouvelle-Guinée. Ce spécimen a été recueilli en 1957 par George Holland (1911-1985), un entomologiste canadien qui étudiait les insectes parasites des oiseaux en Nouvelle-Guinée. Le spécimen lui avait été donné par un trappeur autochtone, pour qui la chasse aux paradisiers était une pratique ancestrale.

Selon leur coutume, les autochtones de l’île enlèvent toujours les pattes des oiseaux qu’ils capturent. Les étiquettes sont donc attachées ici à la tête plutôt qu’aux pattes de l’oiseau, ce qui serait normalement le cas chez les spécimens de musée. Comme les premiers spécimens apportés en Europe au 16e siècle étaient également sans pattes, les naturalistes du temps croyaient que les oiseaux n’en avaient pas. On les a donc nommés « oiseaux de paradis », ou paradisiers, présumant à l’époque que ces oiseaux passaient leur vie à voler dans le ciel.

Un nid d’oiseau fabriqué de brins de vadrouille et d’un peu de crin de cheval. Les brins de vadrouille sont noircis par la poussière de charbon.

Un vestige du passé : ce nid d’oiseau datant de 1925 est fabriqué de brins de vadrouille et de crin de cheval. Il est recouvert de poussière de charbon. Image : Michel Gosselin © Musée canadien de la nature.

Ce nid d’Oriole de Baltimore (Icterus galbula) a été récolté à Ottawa au début d’avril 1926 par George R. White (1856-1927), un naturaliste bien connu de la Basse-Ville d’Ottawa. Comme les orioles ne reviennent de leur aire d’hivernage qu’en mai, ce nid datait donc de l’année précédente.

On remarque que le nid est fait exclusivement de brins de vadrouille et d’un peu de crins de cheval, au lieu des fibres végétales normalement utilisées. De plus, les brins de vadrouille sont complètement noircis par la poussière de charbon. Ce simple nid d’oiseau témoigne donc de la réalité d’Ottawa à l’époque : l’omniprésence du charbon, destiné au chauffage, mais aussi aux locomotives des chemins de fer qui desservaient le centre-ville d’Ottawa, et la présence répandue des chevaux comme moyen de transport.

Neuf oeufs de goéland présentant une coloration et des motifs différents.

Pourquoi ces oeufs sont-ils tous si différents? Image : Michel Gosselin © Musée canadien de la nature.

Ces oeufs de Goéland à bec cerclé (Larus delawarensis) viennent tous de la même colonie. Ils ont été récoltés en 1994 dans le port de Québec par des agents du Service canadien de la faune, dans le cadre d’un programme de contrôle des populations de goélands.

Les oeufs des oiseaux qui nichent au sol, comme les goélands, ont généralement une coloration qui aide au camouflage. De plus, chez les espèces qui vivent en colonie, où les oiseaux pondent très près les uns des autres, les oeufs sont souvent assez différents d’une femelle à l’autre. Cela aide certainement les femelles à reconnaître leur nid.

Les différences entre individus, dont témoignent les spécimens du Musée, sont une facette importante de la biodiversité.

Un spécimen de Dindon sauvage

Un témoin d’une population disparue : ce spécimen capturé en 1879 appartenait à la population originale de Dindons sauvages du Canada. Numéro de catalogue : CMNAV 6431. Image : Martin Lipman © Musée canadien de la nature.

Ce spécimen de Dindon sauvage (Meleagris gallopavo) a été pris par un chasseur en 1879 dans le comté d’Essex (extrême sud de l’Ontario). Il a ensuite été acquis par l’ornithologue torontois J. Henry Fleming (1872-1940) qui l’a donné en 1913 au Musée de la Commission géologique du Canada, l’ancêtre du Musée canadien de la nature.

Ce spécimen appartient à la population originale de Dindons sauvages du Canada, disparue en 1907 en raison d’une chasse incontrôlée. L’aire de répartition de cette population d’origine ne s’étendait pas plus loin à l’est que Toronto.

En 1984, des Dindons sauvages des États américains avoisinants furent réintroduits en Ontario par le ministère des Ressources naturelles de l’époque, d’abord dans le sud de la province, puis progressivement de plus en plus au nord. Aujourd’hui, l’espèce est répandue jusqu’au parc Algonquin et dans tout le sud du Québec.

Les conditions ont bien changé depuis le temps où vivait ce dindon : la chasse est maintenant beaucoup plus encadrée, et les dindons fréquentent aujourd’hui des régions agricoles où les résidus de maïs leur fournissent un apport alimentaire substantiel.

Un vieux carnet de note comportant du texte et un dessin d’un couple de Grues blanches.

Un musée conserve plus que des spécimens, comme en témoignent ces notes sur la Grue blanche datant de 1894. Image : Michel Gosselin © Musée canadien de la nature.

La Grue blanche (Grus americana) est une espèce aujourd’hui en voie de disparition, mais elle était autrefois moins rare.

Les notes ci-dessus datent de 1894 et ont été prises par le jeune Rudolph M. Anderson (1876-1961), alors âgé de 18 ans. Il y relate la nidification de la Grue blanche à Madison, dans l’État américain de l’Iowa, où il résidait à l’époque. Les oiseaux nicheurs ont disparu des États-Unis en 1939 mais ont été récemment réintroduits.

Anderson a été le chef de la division de Biologie au Musée national du Canada (aujourd’hui le Musée canadien de la nature) de 1920 à 1946. Il a pris de nombreuses notes durant toute sa carrière; elles font maintenant partie des archives scientifiques du Musée. Tout comme les spécimens, les documents d’archives du Musée témoignent des changements survenus dans l’environnement depuis un siècle et demi.

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La découverte d’un spécimen de lazurite à Ottawa laisse croire à l’existence d’un gisement inconnu au Canada

Le spécimen de lazurite bleu foncé de la collection de minéraux du Musée canadien de la nature répand une aura de mystère et d’inspiration. Commençons par le mystère qui entoure sa découverte.

Spécimen de lazurite

De la taille de la moitié d’une balle de baseball, ce spécimen de lazurite a été trouvé en banlieue d’Ottawa en 1992. Cette découverte étonnante laisse à penser aux minéralogistes du Musée qu’il existe un gisement important de lazurite quelque part en Ontario ou au Québec. Numéro de catalogue : CMNMC 84465. Image : Michael J. Bainbridge, © Michael J. Bainbridge.

Gros comme la moitié d’une balle de baseball, ce galet de lazurite a été découvert en 1992 près de l’entrée de l’Hôpital général d’Ottawa par une résidente à la vue perçante nommée Judith Bainbridge.

Il faut dire que Mme Bainbridge et sa famille sont des chasseurs de roches, membres de l’Ottawa Valley Mineral Association. Aussi, en repérant cette pierre d’un bleu inattendu parmi les roches ordinaires de l’aménagement paysager, elle la brisa en deux et l’apporta au Musée pour une identification formelle.

À sa grande surprise, et à la nôtre, ce minéral bleu était de la lazurite, mieux connu sous le nom de lapis-lazuli, un minéral très prisé en bijouterie sous sa forme bleu foncé.

Nous avons été étonnés qu’un spécimen de lazurite d’une telle qualité ait été collecté à Ottawa. La lazurite se rencontre dans le monde entier sous forme de cristaux et de veines massives, les localités les plus connues se situant en Sibérie, en Russie, aux États-Unis, notamment au Colorado et en Californie, ainsi qu’en Afghanistan, au Myanmar et au Chili.

Sculpture d’oiseau

Ce magnifique oiseau bleu est sculpté dans une pièce de lazurite d’Afghanistan. Numéro de collection : CMNGE 22120. Image : Michael J. Bainbridge, © Michael J. Bainbridge.

Les deux seuls dépôts connus au Canada se situent le long de la rivière Soper, près de Kimmirut à la pointe méridionale de l’île de Baffin, au Nunavut. Mais contrairement au spécimen très bleu découvert par Mme Bainbridge, la lazurite de la rivière Soper se présente normalement sous une couleur bleu pâle ou même verte.

Si la lazurite trouvée à Ottawa n’est pas du Nunavut, alors d’où vient-elle ? Les pierres ayant servi à l’aménagement paysager de l’Hôpital général d’Ottawa, parmi lesquelles se trouvait la lazurite, provenaient de diverses gravières et sablières de la région. Mes collègues et moi-même avons exploré ces carrières dans l’espoir d’y trouver d’autres spécimens de lazurite, mais c’était un peu comme chercher une aiguille dans une botte de foin, car chacun de ces sites contenait des millions et des millions de roches ordinaires, la plupart encore enterrées dans des dépôts glaciaires. Nous n’y avons pas trouvé de lazurite.

Nous en avons conclu que le spécimen avait été transporté par les glaciers à partir d’une riche veine de lazurite encore inconnue quelque part au Québec ou en Ontario!

couverture de livre avec un minéral

Couverture du prochain livre de Michael Bainbridge. Image : Michael Bainbridge, © Michael Bainbridge.

Bien que le mystère de l’origine du spécimen de lazurite d’Ottawa demeure entier, il a eu un effet insoupçonné. En effet, il a été une source d’inspiration de l’un des principaux photographes de minéraux professionnels du Canada : Michael Bainbridge, le fils de Mme Bainbridge, qui n’avait que 12 ans lors de la découverte.

Beaucoup de ses photographies ornent la Galerie de la Terre du Musée. De plus, ce photographe renommé publiera dans le courant de l’année un ouvrage sur la collection Pinch du Musée canadien de la nature.

Cette histoire montre qu’on ne sait jamais où peut conduire la découverte d’un intéressant minéral !

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