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Comment fonctionne le détachement/séparation en biologie ?

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C'est peut-être une question étrange, mais je m'intéresse aux mécanismes de séparation/détachement lors de la reproduction asexuée, par exemple lorsqu'un organisme se reproduit par bourgeonnement (je ne parle pas de bourgeonnement cellulaire comme la levure de boulanger). Lorsque le corps nouvellement formé est complètement mûr, il se détache du corps parent / original.

Cela pourrait ne pas être causé par un tissu spécifique, car les animaux avec des corps moins différenciés en sont (aussi) capables, mais je peux facilement me tromper. Est-ce (le détachement) déclenché par des changements dans la membrane cellulaire ? Je ne peux pas vraiment penser à d'autres explications.


Le bourgeonnement reproductif et ce que vous appelez le « bourgeonnement cellulaire » sont des processus très liés. Le bourgeonnement en tant que forme de reproduction divise essentiellement les agrégats de protéines et les composants cellulaires endommagés dans l'hôte ou la mère et construit des cellules fraîches ou «jeunes» du côté opposé d'une partition. Pour commencer à comprendre ce regard sur Saccharomyces cerevisiae (levure bourgeonnante) qui forme des anneaux protéiques (à partir des protéines septines) au niveau de la membrane, autour du col du bourgeon qui sépare les cellules mères et filles Hartwell 1971. Cet anneau agit comme une cloison qui, en partie, empêche les agrégats de protéines et certaines protéines de diffuser de la mère à la fille. Cet anneau protéique est un exemple de la façon dont les cellules limitent la diffusion des protéines et des composants cellulaires vers la cellule fille. Un autre bon exemple qui me vient à l'esprit est Linder 2007, bien que cela soit fait dans E Coli, pas de levure bourgeonnante, où les cellules mères conservent les agrégats de protéines et vieillissent, tandis que les cellules filles reçoivent des composants frais et sont donc plus fraîches et « jeunes ».

Maintenant, comme vous le mentionnez, imaginez que ce processus dans un organisme multicellulaire soit fondamentalement le même. À un moment donné, l'organisme multicellulaire commencera une excroissance de cellules, tout en limitant les matériaux qui sont donnés aux cellules filles pour maintenir leur jeunesse. Et finalement un nouvel organisme aura été créé. Certains détails seront différents, mais le processus fondamental est assez similaire. En ce sens que vous commencez avec une vieille cellule qui crée une nouvelle cellule à partir de zéro, mais plutôt que de diviser tous les composants cellulaires également entre la mère et la fille, les cellules filles sont fabriquées dans un état optimal tandis que la cellule mère conserve une grande partie de la «poubelle» cellulaire comme agrégats de protéines.

Espérons que cela commence à répondre à votre question.


Comment fonctionne le détachement/séparation en biologie ? - La biologie

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Qu'est-ce que le détachement ?

Le dictionnaire Oxford définit le détachement comme « un état d'être objectif ou distant ». Étant objectif est puissant dans la pratique du détachement cependant, étant distant n'est pas très utile. Lorsque vous devenez émotionnellement distant, vous êtes déconnecté de vos sentiments. Vous ne vous impliquez pas vraiment dans les décisions, les actions, les relations – la vie. Je vous recommande de vous immerger entièrement émotionnellement dans tout ce que vous voulez.

Le véritable détachement permet une implication profonde, en raison du manque d'attachement au résultat. L'astuce consiste à se comporter comme un acteur primé aux Oscars jouant un rôle : devenez totalement immergé dans vos émotions et reconnaissez que vous pouvez sortir du personnage et être objectif. Les émotions de ce moment sont tout aussi réelles que vos rêves, vos objectifs et vos projets. Mais vous pouvez sortir d'eux si vous en avez besoin. Cette capacité à reconnaître que vous pouvez sortir et réfléchir - pour détacher qui vous êtes d'un résultat souhaité - est ce qu'est le véritable détachement.

Comme l'a écrit l'auteur Ron W. Rathbun, « le véritable détachement n'est pas une séparation de la vie, mais la liberté absolue dans votre esprit d'explorer la vie ».


Aperçu historique de la séparation des tissus

Des morphogénéticiens pionniers, tels que Holtfreter, Moscona et Steinberg, ont montré que des cellules dissociées provenant de différents tissus embryonnaires formeraient initialement un agrégat mixte, mais se trieraient ensuite progressivement pour reformer des populations bien séparées (Fig. 2C) (Wilson, 1907 Moscona et Moscona, 1952 Townes et Holtfreter, 1955). Ces expériences ont révélé que des cellules individuelles, une fois déterminées, maintenaient leur identité de manière isolée, même lorsqu'elles étaient entourées d'autres types de cellules. Les cellules étaient capables de reconnaître l'identité de leurs voisines, se rassemblant avec des cellules du même type et finalement se reségrégeant. Holtfreter a nommé cette propriété de base des cellules embryonnaires « affinité cellulaire » (voir l'encadré 1) du glossaire (Holtfreter, 1939).

Une autre découverte fondamentale a été celle des « compartiments » (voir Glossaire Encadré 1). Drosophile les généticiens ont observé que les clones produits dans les disques imaginaux ne s'étendaient pas toujours au hasard, mais étaient plutôt limités à l'un ou l'autre côté des lignes virtuelles qui séparaient le tissu (Fig. 1A, B) (Garcia-Bellido et al., 1973 revu par Dahmann et Bâle, 1999). La notion de « limite de compartiment » a ensuite été étendue à l'embryon de vertébré (Altabef et al., 1997 Dahmann et al., 2011 Fraser et al., 1990 Zervas et al., 2004).

Exemples de limites. (UN B) Drosophile compartiments. (A) Limite parasegmentaire embryonnaire. La cuticule larvaire présente des rangées de poils (denticules) qui reflètent l'organisation segmentaire interne de l'organisme. (A′) Les unités segmentaires embryonnaires initiales (parasegments) comprennent six rangées de cellules. Ces compartiments ont été identifiés par la restriction de l'expansion clonale (zone orange avec contour rouge). Des gènes spécifiques, tels que wg (jaune) et engrêlé (bleu) sont exprimés avec précision en rangées simples contiguës à la limite. (B) Disques imaginaux. Les disques imaginaux des ailes sont nettement divisés en compartiments antéropostérieur et dorsoventral. Les limites correspondantes ont également été découvertes par analyse clonale (zone orange) et sont conservées lors de la croissance massive de ces structures au cours du développement. (C-F) Limites des vertébrés. (C) Limite ectoderme-mésoderme. Dans les embryons de grenouilles (et de poissons, non illustrés), la première limite visible est formée entre le mésoderme en évolution et l'ectoderme sus-jacent. Le mésoderme utilise l'ectoderme comme substrat de migration au fur et à mesure de sa progression vers la future région antérieure. Les directions des mouvements cellulaires sont marquées par des flèches bleues. (D) Limite notochorde-mésoderme présomitique (PSM). La région axiale du mésoderme du tronc involué forme la notocorde, qui est séparée des deux côtés du PSM. Ces frontières ont été proposées pour organiser l'extension de convergence des deux tissus (Keller et al., 2000). (E) Segmentation somite. Le PSM est progressivement segmenté en somites. Chaque somite est polarisé, avec des gènes distincts exprimés dans les moitiés antérieure et postérieure. Des limites se forment à l'interface entre les cellules postérieures du dernier somite formé et les cellules antérieures du mésoderme non segmenté. Ant., antérieur Post., postérieur. (C′-E′) Coupes transversales aux positions marquées par les cases en C-E. (F) Rhombomères. Une fois séparé du mésencéphale, le cerveau postérieur subit une segmentation en sept rhombomères (r1-r7). Contrairement aux somites, les rhombomères n'apparaissent pas polarisés en interne. Leur séparation est plutôt contrôlée par l'expression alternée des gènes dans les segments pairs et impairs.

Exemples de limites. (UN B) Drosophile compartiments. (A) Limite parasegmentaire embryonnaire. La cuticule larvaire présente des rangées de poils (denticules) qui reflètent l'organisation segmentaire interne de l'organisme. (A′) Les unités segmentaires embryonnaires initiales (parasegments) comprennent six rangées de cellules. Ces compartiments ont été identifiés par la restriction de l'expansion clonale (zone orange avec contour rouge). Des gènes spécifiques, tels que wg (jaune) et engrêlé (bleu) sont exprimés avec précision dans des rangées simples contiguës à la limite. (B) Disques imaginaux. Les disques imaginaux des ailes sont nettement divisés en compartiments antéropostérieur et dorsoventral. Les limites correspondantes ont également été découvertes par analyse clonale (zone orange) et sont conservées lors de la croissance massive de ces structures au cours du développement. (C-F) Limites des vertébrés. (C) Limite ectoderme-mésoderme. Dans les embryons de grenouilles (et de poissons, non illustrés), la première limite visible est formée entre le mésoderme en évolution et l'ectoderme sus-jacent. Le mésoderme utilise l'ectoderme comme substrat de migration au fur et à mesure de sa progression vers la future région antérieure. Les directions des mouvements cellulaires sont marquées par des flèches bleues. (D) Limite notochorde-mésoderme présomitique (PSM). La région axiale du mésoderme du tronc involué forme la notocorde, qui est séparée des deux côtés du PSM. Ces frontières ont été proposées pour organiser l'extension de convergence des deux tissus (Keller et al., 2000). (E) Segmentation somite. Le PSM est progressivement segmenté en somites. Chaque somite est polarisé, avec des gènes distincts exprimés dans les moitiés antérieure et postérieure. Des limites se forment à l'interface entre les cellules postérieures du dernier somite formé et les cellules antérieures du mésoderme non segmenté. Ant., antérieur Post., postérieur. (C′-E′) Coupes transversales aux positions marquées par les cases en C-E. (F) Rhombomères. Une fois séparé du mésencéphale, le cerveau postérieur subit une segmentation en sept rhombomères (r1-r7). Contrairement aux somites, les rhombomères n'apparaissent pas polarisés en interne. Leur séparation est plutôt contrôlée par l'expression alternée des gènes dans les segments pairs et impairs.

Avec la caractérisation des jonctions cellulaires et du cytosquelette d'actine, le concept d'affinité cellulaire s'est traduit au niveau cellulaire en notion d'adhésion cellule-cellule, et Steinberg a eu l'idée révolutionnaire de coupler ce concept de biologie cellulaire avec le principe physique de tension superficielle (voir Glossaire Encadré 1), proposant l'hypothèse d'adhérence différentielle (DAH voir Glossaire Encadré 1) pour expliquer le tri cellulaire (Steinberg, 1970). La découverte de molécules d'adhésion cellule-cellule (CAM) qui se lient spécifiquement à elles-mêmes (liaison homophile, Fig. 2A voir Glossaire Encadré 1) (Nose et al., 1988) a suggéré une explication moléculaire de l'affinité cellule-cellule et de la ségrégation tissulaire (Steinberg et Takeichi, 1994). La tension corticale différentielle a été proposée comme une alternative au DAH comme mécanisme pour expliquer la séparation des tissus (Harris, 1976). Brodland (2002) a intégré à la fois l'adhésion et la tension dans une seule hypothèse de tension interfaciale différentielle (DITH voir Glossaire Encadré 1), et l'importance relative de ces deux paramètres est encore un sujet de débat. De plus, nous avons maintenant une vue beaucoup plus complète des molécules impliquées dans la séparation des tissus, qui incluent non seulement les CAM mais aussi les facteurs de répulsion cellulaire, tels que les paires éphrine/Eph, et de nombreuses molécules intracellulaires qui régulent l'activité du cytosquelette. Ceux-ci sont discutés plus en détail ci-dessous.

Tri des cellules aux limites et dans les agrégats de cellules. (A) Types d'interaction adhésive cellule-cellule. L'adhésion cellule-cellule peut être médiée par des interactions homophiles entre des molécules d'adhésion cellule-cellule (CAM) identiques ou des interactions hétérophiles entre différentes isoformes de la même famille de CAM ou entre différentes CAM. (B) Types de contact cellule-cellule. Les contacts entre cellules du même type sont appelés homotypiques, alors que ceux entre différents types cellulaires sont hétérotypiques. Notez que cette définition est basée uniquement sur l'identité cellulaire : dans les deux cas, les adhérences peuvent être de nature homophile ou hétérophile, et les contacts hétérotypiques peuvent également être non adhésifs. (C) Tri cellulaire dans des agrégats mixtes. Le tri cellulaire est généralement dosé in vitro en mélangeant deux populations de cellules dissociées. Ils peuvent ensuite trier progressivement, produisant des grappes initialement grossières, qui peuvent éventuellement être séparées par des limites nettes (ligne pointillée rouge). (D) Réarrangements cellulaires typiques lors de la formation des limites. Dans une masse cellulaire originellement homogène (1), des signaux de structuration localisés (triangles bleus et jaunes) déterminent deux types cellulaires (2). La position/géométrie/propriétés des signaux délimitent grossièrement les deux régions, mais à une résolution monocellulaire, les franges des deux populations sont entremêlées. Au fur et à mesure que les cellules acquièrent un «comportement de séparation» (3), elles se trient et l'interface s'affine, formant finalement une frontière droite (4).

Tri des cellules aux limites et dans les agrégats de cellules. (A) Types d'interaction adhésive cellule-cellule. L'adhésion cellule-cellule peut être médiée par des interactions homophiles entre des molécules d'adhésion cellule-cellule (CAM) identiques ou des interactions hétérophiles entre différentes isoformes de la même famille de CAM ou entre différentes CAM. (B) Types de contact cellule-cellule. Les contacts entre cellules du même type sont appelés homotypiques, alors que ceux entre différents types cellulaires sont hétérotypiques. Notez que cette définition est basée uniquement sur l'identité cellulaire : dans les deux cas, les adhérences peuvent être de nature homophile ou hétérophile, et les contacts hétérotypiques peuvent également être non adhésifs. (C) Tri cellulaire dans des agrégats mixtes. Le tri cellulaire est généralement dosé in vitro en mélangeant deux populations de cellules dissociées. Ils peuvent ensuite trier progressivement, produisant des grappes initialement grossières, qui peuvent éventuellement être séparées par des limites nettes (ligne pointillée rouge). (D) Réarrangements cellulaires typiques lors de la formation des limites. Dans une masse cellulaire originellement homogène (1), des signaux de structuration localisés (triangles bleus et jaunes) déterminent deux types cellulaires (2). La position/géométrie/propriétés des signaux délimitent grossièrement les deux régions, mais à une résolution monocellulaire, les franges des deux populations sont entremêlées. Au fur et à mesure que les cellules acquièrent un «comportement de séparation» (3), elles se trient et l'interface s'affine, formant finalement une frontière droite (4).


Rapport du laboratoire de biologie sur l'extraction de la chlorophylle

Résumé Cette expérience a porté sur l'extraction et la séparation des pigments du chloroplaste. Pour la procédure, les feuilles vertes ont été broyées dans un mortier avec des produits chimiques et le fluide a été filtré pour être utilisé pour une analyse plus approfondie. Des bandes de cette solution ont été placées sur un papier filtre et plus tard, après séchage, placées dans une balise de solvant. Après cela, les pigments chloroplastiques ont été séparés par le solvant en groupes de pigments plus ou moins solubles.

Objectif Combien de types de pigments sont présents dans une feuille verte ? On espère pouvoir identifier les quatre types de pigments différents d'une feuille.

Comme le papier filtre avec le solvant séparera les pigments en termes de solubilité, une segmentation claire de chacun devrait apparaître. Comme divers produits chimiques ont été utilisés dans l'ensemble du processus de ce laboratoire, certaines variables peuvent avoir influencé les résultats en termes de pureté de chaque produit chimique ou de pureté du filtrat utilisé.

Contexte Le chloroplaste, fondamentalement, est l'organite responsable de la photosynthèse.

Structurellement, il est très similaire aux mitochondries. Il contient une membrane externe perméable, une membrane interne moins perméable, un espace intermédiaire et une section interne appelée les tempêtes. Cependant, le chloroplaste est plus gros que les mitochondries. Il doit avoir la plus grande taille car sa membrane n'est pas repliée en Cristal. De plus, la membrane interne n'est pas utilisée pour la chaîne de transport d'électrons.

En fait, le premier filtrat que nous avons utilisé ne contenait même pas suffisamment de pigments qui réagissaient au solvant pour créer des résultats utiles. Après avoir refait les méthodes pour le filtrat et la bande de papier, le solvant a commencé à faire son travail. En l'espace d'environ 10 minutes, le solvant s'était lentement aspiré dans le papier jusqu'au trait de crayon gris. Puis, après avoir séché la bande, on pouvait à peine identifier deux couleurs distinctes, chacune à quelques millimètres seulement l'une de l'autre : une ligne vert bleuté et une ligne vert jaunâtre.

Le professeur Glen nous a ensuite donné une échelle sur laquelle nous devions identifier chaque bande de pigment avec sa couleur individuelle, mesurer sa distance par rapport à l'origine (la première ligne tracée avec le filtrat) puis calculer le REF. Il fallait d'abord identifier la couleur précise de chacun, c'était un peu problématique, en raison de la gamme de tons différents présents. Comme présenté dans la figure 1 ou le tableau de données 2, il existe un ordre défini de la distribution de chaque bande de couleur. Le REF a été calculé selon la formule suivante : REF = Distance Pigment migré (mm)

Distance du front de solvant migré (mm) Figure 1 – Carotène (orange) – Carotène – Pigments de psychanalyste dans le chloroplaste – Chlorophylle – Chlorophylle A (vert bleuté) – Chlorophylle B (vert jaunâtre) Conclusion Comme prévu, le solvant a provoqué la migration des pigments dans leurs groupes de solubilité. La chlorophylle B vert jaunâtre a été la première bande que nous avons identifiée, n'a migré que mm et la chlorophylle A vert bleuâtre a migré mm. Cela nous a dit qu'il n'y avait que de la chlorophylle présente dans la feuille verte, bien que d'autres étudiants qui avaient également effectué cette expérience aient obtenu des résultats différents.

Le seul problème qui pourrait être mentionné à propos de la conception globale du laboratoire est le système de ventilation des pièces. Après avoir ouvert la bouteille avec le solvant, en quelques minutes seulement, toute la pièce dégageait une odeur très intense qui a donné des vertiges ou des maux de tête à quelques étudiants. Il n'y a pas vraiment de suggestions pour ce problème, à part parler à l'équipe de maintenance des écoles et leur dire de réparer les ventilateurs. Les raisons des résultats étranges ne pouvaient être déduites que du fait que les produits chimiques utilisés pour cette expérience n'étaient peut-être pas assez purs, de même que le filtrat fabriqué par ses soins.


Qu'est-ce que la "loi de ségrégation" en biologie ?

En biologie, la loi de ségrégation explique comment les descendants de parents aux caractéristiques similaires ont parfois des descendants aux caractéristiques différentes. C'est l'une des règles de la génétique découverte par Gregor Mendel dans les années 1860. Selon cette loi, les deux allèles, qui forment un gène, se séparent lors de la formation des cellules reproductrices et se recombinent lorsque les deux cellules mères se rejoignent, déterminant la génétique d'une progéniture.

Les études de Mendel portaient sur les pois. Il a observé que les pois plantés à partir de deux plantes qui produisaient des pois verts créaient parfois des pois jaunes. Les observations de Mendel l'ont amené à croire qu'il existait des gènes dominants et récessifs. La séparation des allèles permet à la progéniture de développer les traits qui diffèrent du parent.

Chez l'homme, la couleur des yeux suit la loi de séparation de Mendel. Les yeux bleus sont un gène récessif et le brun est un gène dominant. En raison du facteur de séparation, deux parents aux yeux marrons ont parfois un enfant aux yeux bleus. Chez ces parents, les deux ont un gène hybride pour les yeux marrons et la couleur marron dominante masque le bleu récessif. Cependant, si l'un des parents a la couleur des yeux marron pur, tous les descendants ont les yeux marron. Si les deux parents ont les yeux bleus, la progéniture a tous les yeux bleus.


Le détachement des chromosomes de l'enveloppe nucléaire est nécessaire pour la stabilité génomique en mitose fermée

La mitose chez les métazoaires implique le détachement des chromosomes de l'enveloppe nucléaire (NE) et la dégradation de la NE, tandis que les levures maintiennent la structure nucléaire tout au long de la mitose. On ne sait toujours pas comment l'attachement des chromosomes à la NE pourrait affecter le mouvement des chromosomes chez la levure. En utilisant un système de dimérisation induite par la rapamycine pour attacher un locus spécifique du chromosome au NE, j'ai découvert que l'attache retarde la séparation et provoque une mauvaise ségrégation de la région distale par rapport au site attaché. Les phénotypes sont exacerbés par des mutations dans les composants du kinétochore et la kinase Aurora B Ipl1. La région chromosomique proximale au centromère est moins affectée par l'attache, mais elle présente une oscillation excessive avant la ségrégation. De plus, l'attache a un impact sur l'extension complète du fuseau mitotique, provoquant un rétrécissement ou une flexion brusque du fuseau lors d'une anaphase raccourcie. L'étude soutient que le détachement des chromosomes de la NE est nécessaire pour une ségrégation fidèle des chromosomes chez la levure et que la ségrégation des chromosomes captifs dépend d'un appareil mitotique entièrement fonctionnel.

© 2019 Chen. Cet article est distribué par l'American Society for Cell Biology sous licence de l'auteur (s). Deux mois après sa publication, il est disponible au public sous une licence Creative Commons Attribution-Pas d'Utilisation Commerciale-Partage des Conditions Initiales à l'Identique 3.0 Unported (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0).

Le travail a été soutenu par des subventions du ministère des Sciences et de la Technologie de Taïwan (MOST 106-2311-B-001-012-MY3) et de l'Academia Sinica.


MÉCANIQUE D'ADHÉRENCE GECKO

Dans une comparaison phylogénétique des forces produites par les lézards à coussinets, Irschick et al. (1996) ont montré que les deux pattes avant d'un gecko tokay (Gekko gecko) a produit 20,1 N de force parallèlement à la surface avec 227 mm 2 de surface de patin. Le pied d'un tokay porte environ 3 600 tétrades de soies par mm 2 , soit 14 400 soies par mm 2 ( Schleich et Kästle, 1986 observation personnelle). Par conséquent, un seul seta devrait produire une force moyenne de 6,2 μN et une contrainte de cisaillement moyenne de 0,090 N mm -2 (0,9 atm). (Notez que l'automne et al. (2000) ont utilisé une valeur de 5 000 soies par mm 2 tirée de Ruibal et Ernst (1965). Dans cet article, nous utilisons la valeur plus précise de 14 400 soies par mm 2 ( Schleich et Kästle [1986] nous avons confirmé ce chiffre avec nos propres observations.) La difficulté d'isoler et de manipuler d'abord une seule soie, puis de trouver un instrument capable de mesurer les forces du micronewton en deux dimensions, a compliqué notre tentative de démontrer comment la fonction d'une seule soie pourrait contribuer à l'adhésion au niveau de l'organisme. Nous allons maintenant décrire comment nous avons affronté ces difficultés dans notre démarche expérimentale.

Mécanisme de fixation de la soie

Utilisation de nouvelles techniques de mesure de force des systèmes microélectromécaniques (MEMS) ( Chui et al., 1998), automne et al. (2000) ont mesuré la production de force d'une seule soie de gecko (Fig. 1F). Les efforts initiaux pour attacher une seule soie n'ont pas réussi à générer des forces adhésives supérieures à celles prédites par le frottement car nous n'avons pas pu obtenir l'orientation correcte de la soie à 6 degrés de liberté (c'est à dire., translation et rotation autour des trois axes). L'angle de la tige de la soie était particulièrement important pour obtenir une liaison adhésive (Fig. 1G). Lorsque nous avons simulé la dynamique des membres du gecko pendant l'escalade (basé sur les données de la plaque de force Autumn et al., 1999une, b), nous avons découvert qu'une petite force de précharge normale ( Fig. 2A) produisait une force de cisaillement de ∼40 μN, six fois la force prédite par les mesures d'animaux entiers ( Irschick et al., 1996). Une orientation, une précharge et une traînée appropriées ont donné 10 à 20 fois la force de friction mesurée avec les soies orientées avec des spatules tournées à l'opposé de la surface (Fig. 2B). La petite force de précharge normale ( Fig. 2A), combinée à un déplacement de 5 m a donné une force de cisaillement très importante de 200 μN, 32 fois la force prédite par les mesures sur l'animal entier ( Irschick et al., 1996 Fig. 2C). La découverte que l'adhérence maximale dans les soies isolées nécessite une petite poussée perpendiculaire à la surface, suivie d'une petite traînée parallèle, a expliqué la dépendance à la charge et la directionnalité de l'adhérence observées à l'échelle de l'animal entier par Dellit (1934), et était cohérente avec la l'hypothèse que la structure des soies et des spatules individuelles est telle qu'une petite précharge et un déplacement vers l'arrière sont nécessaires pour engager l'adhérence ( Ruibal et Ernst, 1965 Hiller, 1968). Au repos, les tiges sétales sont recourbées proximalement. Lorsque les orteils du gecko sont plantés, nous pensons que les soies sont courbées hors de cet état de repos, aplatissant les tiges entre l'orteil et le substrat de sorte que leurs extrémités pointent distalement. Cette petite précharge et un déplacement à l'échelle du micron de l'orteil ou du scanner de manière proximale peuvent servir à amener les spatules (auparavant dans diverses orientations) uniformément au ras du substrat, maximisant leur surface de contact. Les résultats d'adhérence et les soies sont prêts à supporter la charge du poids corporel de l'animal.

Tous les 6,5 millions ( Schleich et Kästle, 1986 Irschick et al., 1996) les soies d'un gecko tokay de 50 g attachées au maximum pourraient théoriquement générer 1 300 N (133 kg de force) de force adhésive, assez pour supporter le poids de deux humains. Cela suggère qu'un gecko n'a besoin d'attacher que 3% de ses soies pour générer les plus grandes forces mesurées chez l'animal entier (20N Irschick et al., 1996). Moins de 0,04 % des soies d'un gecko attachées au maximum sont nécessaires pour supporter son poids de 50 g sur un mur. À première vue, les pieds de gecko semblent être énormément surdimensionnés. À la réflexion, cependant, il y a des avantages évidents à posséder autant de soies que possible (à quel point nous pourrions nous demander quels facteurs limitent réellement la capacité adhésive d'un gecko). Il est peu probable que toutes les soies soient capables d'atteindre la même orientation simultanément. La proportion de spatules attachées peut être fortement réduite sur les surfaces rugueuses (en particulier celles présentant une rugosité de la même échelle que les spatules ou soies d'Automne et de Gorb en préparation). Sur des surfaces poussiéreuses ou exfoliantes, la fixation sur un substrat bien ancré ne sera pas possible pour chaque soie. Grandes forces générées par les perturbations lors de la locomotion (par exemple., la récupération d'une chute, l'évitement des prédateurs ou le maintien en position par vent fort) peuvent également utiliser une plus grande proportion de la capacité adhésive des geckos.

Mécanisme de détachement de la soie

Les forces étonnamment importantes générées par une seule soie ont soulevé la question de savoir comment les geckos parviennent à détacher leurs pattes si rapidement (15 ms Automne et al., 1999une) sans forces de détachement mesurables ( automne et al., 1999b). Nous avons découvert que l'augmentation de l'angle entre la tige de la soie et le substrat au-delà de 30° provoquait le détachement (automne et al., 2000 Fig. 1G Fig. 2D). Il est probable qu'au fur et à mesure que l'angle de la tige de la soie augmente, la contrainte augmente au niveau du bord de fuite de la soie, provoquant la rupture des liaisons spatule-substrat. De même, au niveau du scanner, le comportement inhabituel de pelage des orteils des geckos (hyperextension numérique Russell, 1975, 1981) peut aider à réduire ou à éliminer les forces de détachement en ne détachant qu'un petit nombre de soies à tout moment. On ne sait toujours pas comment ce comportement de pelage permet d'atteindre l'angle critique de détachement, mais les deux sont presque certainement liés.

Intégration de la mécanique sétale, de la morphologie fonctionnelle du pied et de la dynamique de locomotion

Il est important de souligner que sans intégrer la dynamique à plus grande échelle (corps et pattes), la fonction de la soie resterait probablement encore inconnue. Cela souligne l'importance d'une approche intégrative pour répondre aux questions biologiques ( Lauder, 1991 Savageau, 1991 Ryan et al., 1998 Dickinson et al., 2000 Automne et al., 2002). Comment l'attachement et le détachement de millions de soies pendant la locomotion sont intégrés à la fonction du scanner, de l'orteil, du pied, de la jambe et du corps reste un sujet de grand intérêt et de recherche en cours (Sponberg et al., 2001 Russell, 2002). Russell a suggéré que dans le tokay (Gekko gecko), la précharge perpendiculaire et les exigences de traînée de 5 μm (automne et al., 2000) sont contrôlés par la pression hydrostatique dans les sinus sanguins hautement dérivés et le système du tendon digital latéral, respectivement (Russell, 2002).

Étant donné que les soies de gecko nécessitent une précharge dans l'axe normal pour l'adhérence, des forces importantes pourraient potentiellement être associées à la fixation du pied. L'énorme capacité adhésive des soies de gecko suggère que des forces importantes pourraient également se produire pendant le détachement. En fait, aucune force de réaction au sol mesurable n'a été associée à l'attachement ou au détachement lors de l'escalade verticale sur une plaque de force du gecko domestique. Hemidactylus garnoti ( Automne et al., 1999une, b), indiquant que ces actions sont soit mécaniquement découplées du centre de masse chez cette espèce, soit si petites qu'elles sont indétectables.

L'absence de forces de détachement est cohérente avec (1) le mécanisme de détachement et (2) l'anatomie du pied. Les geckos décollent leurs orteils du substrat (hyperextension numérique) plutôt que d'essayer de détacher un pied entier à la fois, un peu comme retirer un morceau de ruban adhésif. Le pelage minimise les forces maximales en étalant le détachement dans le temps. Les muscles responsables de l'hyperextension digitale (interossei dorsales Russell, 1975) étant situés dans le pied, le décollement n'a pas besoin d'être couplé mécaniquement au centre de masse, comme ce serait le cas si le gecko utilisait la musculature de sa jambe pour casser l'adhésif. liens dans le pied.

L'absence de forces d'attachement est un problème plus compliqué, avec au moins trois explications possibles. Comme Russell (2002) l'a suggéré, le gonflement des sinus sanguins digitaux (tels que ceux présents chez les individus de Hémidactyle et Gekko) peut satisfaire à l'exigence de précharge des soies lors de la fixation sans générer de forces mesurables agissant sur le centre de masse. Cependant, le contrôle du gonflage et du dégonflage des sinus reste à démontrer. Ce mécanisme ne serait pas disponible pour les espèces dépourvues de sinus sanguins.

A second potential explanation is that setal preload and drag are a consequence of force development during the stride. Climbing geckos use all four feet similarly to produce positive fore-aft forces parallel to the surface that propel the gecko upwards ( Autumn et al., 1999b). Left legs apply a force to the right while right legs apply a force to the left. Therefore, all four feet pull medially, probably dragging the setae to engage them fully, increasing the force of attachment ( Autumn et al., 1999b). However, geckos' front legs pull the center of mass into, while hind legs push the center of mass away from, the vertical substrate ( Autumn et al., 1999b), generating a net moment pitching the anterior toward the surface and counteracting the tendency of the head to fall away from the surface ( Alexander, 1992). Front legs do not push into the vertical substrate during or after foot contact. Thus, these results do not support the hypothesis that the setae become preloaded as a consequence of force development during the stride. While this is possible for the hind feet, it is difficult to reconcile with the negative normal forces produced by the front feet ( Autumn et al., 1999b), unless the attachment force is so small as to be undetectable. The force necessary to bend even thousands of setae into an adhesive orientation is probably quite small (by our estimate, at most 10 mN). In this case, we may have observed no measurable attachment forces simply because we cannot measure them.

A third possibility is that attachment is a reversal of the peeling process of toe detachment, which we believe to be decoupled from the center of mass. The gecko's foot may approach the substrate without pressing into it, re-applying its adhesive by gradually extending (unrolling) its toes against the surface, at which point they are ready to bear the load of the animal's weight. In this case, setal preload forces would be spread out over time, and would likely be far below the resolution of our force plate (±1 mN).


How detachment/separation works in biology? - La biologie

Jesus gave us an example of the cost of discipleship when he said to the rich official who asked what he must do to inherit eternal life: “Sell all you have and distribute it to the poor and you will have a treasure in heaven. Then come follow me” (Lk 18:22). With spiritual detachment, we recognize the cost of discipleship but, at the same time, we acknowledge the promise of something greater, which might be freedom of heart, freedom to be one’s true self or freedom to love.

When we read the hard sayings of Jesus, we may wonder if he is too severe in his call for us to be detached from the world. We may even think of self-denial and mortification as a rejection of the goodness of God’s creation. But this is not the case. Jesus wants us to be free from the burden of attachments so that we might be happy and enjoy life. That is why he said: “I came so that they may have life, and have it abundantly” (Jn 10:10b).

When Jesus said he wanted us to have life in abundance, he didn’t mean for us to indulge abundantly in disordered desire. We know what happens when, for instance, we overindulge in food or alcohol. The misuse of God’s abundance, because of disordered desire, results in sin and the consequent separation from the love of God, neighbor and self.

It’s important to note that there is nothing wrong with having natural desire. We must have desire in life or life will be empty. Some religious traditions teach that all evil comes from desire, and that one must empty oneself of desire. But to empty oneself of desire is itself a desire. Part of God’s creation was to hardwire us with desire, especially with the desire for God. An abundant life is a life that balances desire with self-discipline. Self-discipline requires one to maintain a constant attitude that “I am enough as I am. I am enough as God created me!” Self-discipline is a vigilant attitude of contentment with the providence of God, with what God has given us.

Without self-discipline, spiritual detachment cannot withstand temptation. Self-discipline keeps us from clinging to things and to people. But in being detached, we are not contemptuous toward material things. To possess things is not, in itself, a bad thing. Problems occur not because we possess things but because we come to base our self-esteem on what we have. Our identity can be based on ownership of property or other possessions, and not on the identity given to us by God, which is that we are God’s beloved children.

Here are five other common temptations and attachments that require self-discipline and detachment:

1. The lust for power and control over others.

2. The lust for power over nature.

3. The lust for knowledge to be used to manipulate others.

4. The lust for intense excitement or sensation.

5. The demand to have the last word.

These attachments might be summed up as one: Being attached to our will—to having our way .

To become detached from one’s will is perhaps the greatest detachment of all. But as we seek to become detached and self-disciplined, how do we know when we have achieved our goal? The greatest sign that detachment is working is that we feel a sense of peace about who we are and about the choices we make.

But to find this peace requires work. Self-discipline comes, for instance, when a controlling person makes the choice to “let go,” and trust in God. But the hard choice to let go is a choice that needs to be made over and over again. Thus, detachment requires self-discipline and self-discipline holds open the door to the fresh air of detachment. In a way, the two are one.

When we “let go” to detachment, we return to God to direct us to our destiny. As we surrender control to God, we release anxiety and fear. As we release anxiety and fear, we come home to ourselves, to that place in our hearts where we know we have all we need in the present moment, that all is well and that life is good. Spiritual detachment can help us find this holy place and self-discipline insures that we remain there for the remainder of this life and into eternity.


What are the symptoms of a vitreous detachment?

One of the main symptoms of vitreous detachment is presence of floaters. As the vitreous shrinks, it becomes stringy. These strands can cast tiny shadows on the retina. These shadows are floaters. Floaters can look like little "cobwebs" or specks that seem to float about in your field of vision. If you try to look at them, they seem to quickly dart out of the way.

People with vitreous detachment might have a small but sudden increase in the number of floaters. This increase can come with flashes of light (lightning streaks) in your peripheral (side) vision. Most people with vitreous detachment will not notice any symptoms. Or, if they do, the symptoms are only annoying and do not interfere with their daily lives.


You Will in 2020: Reexamine how to work

The overnight shift to a distributed workforce is unlikely to reverse itself at the same speed. In fact, workspaces may never return to the pre-pandemic state. What is certain is the need to examine our behavior as a newly distributed workforce. The research supports the merits of adopting detachment and reattachment, but without a commute, office space, and schedule to separate work from home, the burden now falls on us to develop these skills. It’s up to each individual to detach and reattach from work each day and our employers to support us in our efforts.

At a time when social norms are being turned on their head, we must also examine the practices that we’re developing around distributed work—how they impact our wellbeing and company culture, and whether this change is one that companies will stick with after social distancing is over. If we ignore the need to redefine boundaries, today’s workforce could end up burnt out and physically unwell—a pandemic of sorts that the world doesn’t need and can easily avoid.

It’s time to question our habits and proclivities to work more out of reflex, and to acknowledge that workplace detachment is vital to ensuring our wellbeing and outcomes for our employers. It’s a skill we could all benefit from developing further—global pandemic or not.