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7.3.2 : Perspectives de l'environnement - Biologie

7.3.2 : Perspectives de l'environnement - Biologie


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Éthique de la frontière

Les façons dont les humains interagissent avec la terre et ses ressources naturelles sont déterminées par des attitudes et des comportements éthiques. Les premiers colons européens en Amérique du Nord ont rapidement consommé les ressources naturelles de la terre. Après avoir épuisé une zone, ils se sont déplacés vers l'ouest vers de nouvelles frontières. Leur attitude envers la terre était celle d'un éthique de la frontière. Une éthique de la frontière suppose que la terre dispose d'un approvisionnement illimité en ressources. Si les ressources s'épuisent dans un domaine, on en trouvera plus ailleurs ou l'ingéniosité humaine trouvera des substituts. Cette attitude considère les humains comme des maîtres qui gèrent la planète. L'éthique de la frontière est complètement anthropocentrique (centrée sur l'humain), car seuls les besoins des humains sont pris en compte.

La plupart des sociétés industrialisées connaissent une croissance démographique et économique fondée sur cette éthique de la frontière, en supposant que des ressources infinies existent pour soutenir une croissance continue indéfiniment. En fait, la croissance économique est considérée comme une mesure de la performance d'une société. Le regretté économiste Julian Simon a souligné que la vie sur Terre n'a jamais été meilleure et que la croissance démographique signifie des esprits plus créatifs pour résoudre les problèmes futurs et nous donner un niveau de vie encore meilleur. Cependant, maintenant que la population humaine a dépassé les sept milliards et qu'il reste peu de frontières, beaucoup commencent à remettre en question l'éthique des frontières. Ces personnes s'orientent vers une éthique environnementale, qui inclut les humains comme faisant partie de la communauté naturelle plutôt que les gestionnaires de celle-ci. Une telle éthique impose des limites aux activités humaines (par exemple, l'utilisation incontrôlée des ressources), qui peuvent nuire à la communauté naturelle.

Certains de ceux qui souscrivent encore à l'éthique de la frontière suggèrent que l'espace extra-atmosphérique pourrait être la nouvelle frontière. Si nous manquons de ressources (ou d'espace) sur Terre, soutiennent-ils, nous pouvons simplement peupler d'autres planètes. Cela semble une solution peu probable, car même le plan de colonisation le plus agressif serait incapable de transférer des personnes vers des colonies extraterrestres à un rythme significatif. La croissance naturelle de la population sur terre dépasserait l'effort de colonisation. Un scénario plus probable serait que l'espace puisse fournir les ressources (par exemple de l'extraction d'astéroïdes) qui pourraient aider à maintenir l'existence humaine sur terre.

Éthique durable

UNE éthique durable est une éthique environnementale selon laquelle les gens traitent la terre comme si ses ressources étaient limitées. Cette éthique suppose que les ressources de la terre ne sont pas illimitées et que les humains doivent utiliser et conserver les ressources d'une manière qui permet leur utilisation continue à l'avenir. Une éthique durable suppose également que les humains font partie de l'environnement naturel et que nous souffrons lorsque la santé d'un écosystème naturel est altérée. Une éthique durable comprend les principes suivants :

  • La terre a une réserve limitée de ressources.
  • Les humains doivent conserver les ressources.
  • Les humains partagent les ressources de la terre avec d'autres êtres vivants.
  • La croissance n'est pas durable.
  • Les humains font partie de la nature.
  • Les humains sont affectés par les lois naturelles.
  • Les humains réussissent mieux lorsqu'ils maintiennent l'intégrité des processus naturels et coopèrent avec la nature.

Par exemple, si une pénurie de carburant survient, comment le problème peut-il être résolu d'une manière cohérente avec une éthique durable ? Les solutions pourraient inclure la recherche de nouvelles façons de conserver le pétrole ou le développement d'alternatives aux énergies renouvelables. Une attitude éthique durable face à un tel problème serait que si le forage pétrolier endommage l'écosystème, alors ces dommages affecteront également la population humaine. Une éthique durable peut être anthropocentrique ou biocentrique (centrée sur la vie). Un défenseur de la conservation des ressources pétrolières peut considérer toutes les ressources pétrolières comme la propriété de l'homme. Utiliser à bon escient les ressources pétrolières pour que les générations futures y aient accès est une attitude conforme à une éthique anthropocentrique. L'utilisation judicieuse des ressources pour prévenir les dommages écologiques est en accord avec une éthique biocentrique.

Éthique foncière

Aldo Leopold, historien de la nature et philosophe américain, a préconisé une éthique biocentrique dans son livre, Un almanach du comté de sable. Il a suggéré que les humains avaient toujours considéré la terre comme une propriété, tout comme les anciens Grecs considéraient les esclaves comme une propriété. Il croyait que le mauvais traitement de la terre (ou des esclaves) n'avait guère de sens économique ou moral, tout comme aujourd'hui le concept d'esclavage est considéré comme immoral. Tous les humains ne sont qu'une composante d'un cadre éthique. Léopold a suggéré que la terre soit incluse dans un cadre éthique, appelant cela l'éthique de la terre.

"Les éthique de la terre élargit simplement les limites de la communauté pour inclure les sols, les eaux, les plantes et les animaux ; ou collectivement, la terre. Bref, une éthique foncière change le rôle de Homo sapiens de conquérant de la communauté territoriale à simple membre et citoyen de celle-ci. Cela implique le respect de ses confrères, mais aussi le respect de la communauté en tant que telle. (Aldo Léopold, 1949)

Léopold a divisé les écologistes en deux groupes : un groupe qui considère le sol comme une marchandise et l'autre qui considère la terre comme un biote, avec une interprétation large de sa fonction. Si nous appliquons cette idée au domaine de la foresterie, le premier groupe de défenseurs de l'environnement ferait pousser des arbres comme des choux, tandis que le deuxième groupe s'efforcerait de maintenir un écosystème naturel. Léopold a soutenu que le mouvement de conservation doit être basé sur plus que la simple nécessité économique. Les espèces sans valeur économique discernable pour les humains peuvent faire partie intégrante d'un écosystème fonctionnel. L'éthique foncière respecte toutes les parties du monde naturel, quelle que soit leur utilité, et les décisions fondées sur cette éthique aboutissent à des communautés biologiques plus stables.

« Tout est juste lorsqu'il tend à préserver l'intégrité, la stabilité et la beauté de la communauté biotique. C'est mal quand il a tendance à faire autrement. (Aldo Léopold, 1949)

Étude de cas : Hetch Hetchy

En 1913, la Hetch Hetchy Valley – située dans le parc national de Yosemite en Californie – fut le théâtre d'un conflit entre deux factions, l'une à l'éthique anthropocentrique et l'autre à l'éthique biocentrique. Au fur et à mesure que les dernières frontières américaines ont été réglées, le taux de destruction des forêts a commencé à inquiéter le public.

Le mouvement de conservation a pris de l'ampleur, mais s'est rapidement divisé en deux factions. Une faction, dirigée par Gifford Pinchot, chef forestier sous Teddy Roosevelt, a préconisé la conservation utilitaire (c'est-à-dire la conservation des ressources pour le bien du public). L'autre faction, dirigée par John Muir, a plaidé pour la préservation des forêts et autres étendues sauvages pour leur valeur intrinsèque. Les deux groupes ont rejeté le premier principe de l'éthique de la frontière, l'hypothèse selon laquelle les ressources sont illimitées. Cependant, les écologistes étaient d'accord avec le reste des principes de l'éthique de la frontière, tandis que les écologistes étaient d'accord avec les principes de l'éthique durable.

La vallée Hetch Hetchy faisait partie d'un parc national protégé, mais après les incendies dévastateurs du tremblement de terre de 1906 à San Francisco, les habitants de San Francisco ont voulu endiguer la vallée pour fournir à leur ville un approvisionnement stable en eau. Gifford Pinchot a favorisé le barrage.

« Quant à mon attitude concernant l'utilisation proposée de Hetch Hetchy par la ville de San Francisco… je suis pleinement convaincu que… la blessure… en substituant un lac au fond marécageux actuel de la vallée… est tout à fait sans importance par rapport aux avantages à en tirer. dérivé de son utilisation comme réservoir.

"Le principe fondamental de toute la politique de conservation est celui de l'utilisation, de prendre chaque partie de la terre et de ses ressources et de la mettre à l'usage qui servira le plus de gens." (Gifford Pinchot, 1913)

John Muir, le fondateur du Sierra Club et grand amoureux de la nature sauvage, a mené le combat contre le barrage. Il considérait la nature sauvage comme ayant une valeur intrinsèque, distincte de sa valeur utilitaire pour les gens. Il a préconisé la préservation des lieux sauvages pour leur beauté inhérente et pour le bien des créatures qui y vivent. La question a éveillé le public américain, de plus en plus alarmé par la croissance des villes et la destruction du paysage au profit des entreprises commerciales. Les principaux sénateurs ont reçu des milliers de lettres de protestation.

"Ces destructeurs de temples, adeptes d'un mercantilisme dévastateur, semblent avoir un mépris parfait pour la nature, et au lieu de lever les yeux sur le Dieu des montagnes, élevez-les vers le dollar tout-puissant." (John Muir, 1912)

Malgré les protestations du public, le Congrès a voté la construction d'un barrage sur la vallée. Les conservateurs ont perdu le combat pour la vallée de Hetch Hetchy, mais leur remise en question des valeurs américaines traditionnelles a eu des effets durables. En 1916, le Congrès a adopté le « National Park System Organic Act », qui déclarait que les parcs devaient être entretenus de manière à les laisser intacts pour les générations futures. Alors que nous utilisons nos terres publiques, nous continuons à débattre si nous devrions être guidés par le préservationnisme ou le conservationnisme.

Attribution

Modifié par Melissa Ha et Rachel Schleiger de Environmental Ethics de Biologie environnementale par Matthew R. Fisher (sous licence CC-BY)


Programmes académiques La biologie

2 semaines) la composante voyage du cours aide à consolider l'apprentissage des élèves grâce à l'apprentissage par l'expérience. Deux heures de cours, excursion au Costa Rica. Prérequis : Biologie 118 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps. BIOL-330 Mycologie (4 crédits) Présente les champignons en mettant l'accent sur l'écologie, la morphologie et la taxonomie des groupes représentatifs. Deux heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 et 120 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. Laboratoire de mycologie BIOL-330L Présente les champignons en mettant l'accent sur l'écologie, la morphologie et la taxonomie de groupes représentatifs. Deux heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 et 120 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. BIOL-331 Génétique (4 crédits) Principes fondamentaux de l'hérédité chez les animaux, les plantes et les micro-organismes en mettant l'accent sur la génétique moléculaire. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux. Automne, printemps. BIOL-331L Laboratoire de génétique Principes fondamentaux de l'hérédité chez les animaux, les plantes et les micro-organismes, en mettant l'accent sur la génétique moléculaire. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux. Automne, printemps. BIOL-333 Animal Behavior (3 crédits) Étudie les principes des rythmes biologiques, de la migration, de l'agression, de la compétition, de l'apprentissage, de la reproduction et du comportement social des animaux. Trois heures de cours magistral, études de terrain. Prérequis : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps. BIOL-340 Biologie cellulaire et moléculaire (4 crédits) Couvre les principes de la structure et de la fonction des cellules eucaryotes et les bases moléculaires des processus cellulaires. Les sujets incluront : les macromolécules l'énergétique les membranes les organites cellulaires l'expression des gènes la signalisation la division cellulaire la réplication de l'ADN La synthèse et le traitement de l'ARN et des protéines et les aspects moléculaires de l'immunologie, du cancer et de la technologie de l'ADN recombinant. Le cours s'appuiera sur les connaissances de l'enquête des cours préalables requis. Prérequis : BIOL 331 ou autorisation du moniteur. Printemps. BIOL-340L Laboratoire de biologie cellulaire et moléculaire Cours en laboratoire pour accompagner le cours BIOL 340. BIOL-350 Vertebrate Zoology (4 crédits) Met l'accent sur la taxonomie, la morphologie comparative, le comportement et l'histoire de la vie des vertébrés. Trois heures de cours magistral, trois heures de laboratoire, études sur le terrain. Prérequis : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps. Laboratoire de zoologie des vertébrés BIOL-350L Met l'accent sur la taxonomie, la morphologie comparative, le comportement et l'histoire de la vie des vertébrés. Trois heures de cours magistral, trois heures de laboratoire, études sur le terrain. Prérequis : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps. BIOL-360 Summer Field Station Study (1-3 crédits) Études de biologie menées dans une station de terrain marine, en eau douce, en montagne ou dans le désert. L'été. BIOL-399 Sujets spéciaux en biologie (1-4 crédits) Conférences, discussions ou sujets de laboratoire spéciaux non couverts dans les cours réguliers. Fournit une plus grande profondeur à des sujets d'intérêt particulier ou explore des domaines en évolution rapide en biologie. Peut être répété. Prérequis annoncés lors de la programmation de sujets spécifiques. BIOL-414 Diversité végétale (4 crédits) Étudie l'identification et la classification des plantes vasculaires locales. Collecte d'herbier obligatoire. Trois heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. BIOL-414L Plant Diversity Lab Étudie l'identification et la classification des plantes vasculaires locales. Collection d'herbier obligatoire. Trois heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. BIOL-415 Biostatistics Computational Biology (4 crédits) Explore les systèmes biologiques à l'aide de modèles biologiques quantitatifs. Application d'outils statistiques, d'ensembles de données numériques et de techniques informatiques pour tester des hypothèses, créer des modèles prédictifs et interpréter des résultats et des modèles. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 320 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Automne, années alternées. BIOL-415L Biostatistics Lab Explore les systèmes biologiques à l'aide de modèles biologiques quantitatifs. Application d'outils statistiques, d'ensembles de données numériques et de techniques informatiques pour tester des hypothèses, créer des modèles prédictifs et interpréter des résultats et des modèles. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 320 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. BIOL-423 Écologie (4 crédits) Examine comment les organismes interagissent les uns avec les autres et avec leur environnement. Aborde l'environnement physique et la façon dont les organismes d'adaptation physiologiques ont évolué pour l'exploiter, la dynamique des populations, les interactions entre les populations d'espèces, la biogéographie et les problèmes environnementaux, en particulier ceux liés à l'impact de l'homme sur l'écologie des populations naturelles de plantes et d'animaux. Trois heures de cours magistral, trois heures de laboratoire, études sur le terrain. Prérequis : Biologie 320 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Automne, années alternées. BIOL-423L Ecology Lab Examine comment les organismes interagissent les uns avec les autres et avec leur environnement. Aborde l'environnement physique et la façon dont les organismes d'adaptation physiologiques ont évolué pour l'exploiter, la dynamique des populations, les interactions entre les populations d'espèces, la biogéographie et les problèmes environnementaux, en particulier ceux liés à l'impact de l'homme sur l'écologie des populations naturelles de plantes et d'animaux. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire, études sur le terrain. Prérequis : Biologie 320 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux. Automne, années alternées. BIOL-425 Biologie du développement (4 crédits) Étudie les interactions cellulaires, génétiques et moléculaires du développement animal. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 331 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. Laboratoire de biologie du développement BIOL-425L Étudie les interactions cellulaires, génétiques et moléculaires du développement animal. Trois heures de cours, trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 331 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. BIOL-427 Physiologie animale (4 crédits) Étudie les fonctions normales des organes et systèmes animaux. Les sujets comprennent le métabolisme, la transmission de l'influx nerveux, la reproduction et les effets des hormones. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 ou 120 et Chimie 240 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Tomber. BIOL-427L Laboratoire de physiologie animale Étudie les fonctions normales des organes et systèmes animaux. Les sujets comprennent le métabolisme, la transmission de l'influx nerveux, la reproduction et les effets des hormones. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 ou 120, et Chimie 240 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Tomber. BIOL-428 Physiologie végétale (4 crédits) Principales activités biologiques des plantes supérieures en mettant l'accent sur les relations avec l'eau, la nutrition minérale, le métabolisme, la croissance et le développement. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 120 et Chimie 118 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. BIOL-428L Laboratoire de physiologie végétale Principales activités biologiques des plantes supérieures en mettant l'accent sur les relations avec l'eau, la nutrition minérale, le métabolisme, la croissance et le développement. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 120 et Chimie 118 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. BIOL-430 Microbiologie (4 crédits) Couvre les principes généraux de la croissance et des activités bactériennes. Trois heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 avec une note de C ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 120 avec une note de C- ou mieux. Tomber. Laboratoire de microbiologie BIOL-430L Couvre les principes généraux de la croissance et des activités bactériennes. Trois heures de cours, quatre heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 avec une note de C ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 119 avec une note de C- ou mieux. Tomber. BIOL-434 Parasitologie (4 crédits) Étudie la nature du parasitisme en ce qui concerne la morphologie, la physiologie et les relations hôte-parasite. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 ou 120 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Automne, années alternées. BIOL-434L Laboratoire de parasitologie Étudie la nature du parasitisme en ce qui concerne la morphologie, la physiologie et les relations hôte-parasite. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119 et 120 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. Automne, années alternées. BIOL-436 Physiologie humaine (3 crédits) Une étude détaillée de la fonction humaine, commençant au niveau cellulaire. L'accent est mis sur les systèmes neuromusculaire, cardiovasculaire, pulmonaire, rénal et endocrinien. Les effets de l'exercice et de la pathologie sont intégrés dans chaque système. Préalable : Physiothérapie 431 ou permission de l'instructeur. Tomber.BIOL-440 Biologie cellulaire (4 crédits) Étudie les principes de base et les informations qui constituent le fondement de la biologie cellulaire, offre une exposition à certaines des questions sous-jacentes de la biologie cellulaire et améliore les compétences en analyse et en communication d'informations scientifiques. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 340 et Chimie 240 avec une note de C- ou mieux ou l'autorisation de l'instructeur. Printemps. Laboratoire de biologie cellulaire BIOL-440L Étudie les principes de base et les informations qui constituent le fondement de la biologie cellulaire, fournit une exposition à certaines des questions sous-jacentes de la biologie cellulaire et améliore les compétences en analyse et en communication d'informations scientifiques. Trois heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 107 ou 117, 108, 331 et Chimie 240 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps. BIOL-442 Immunologie (4 crédits) Étudie les aspects cellulaires et moléculaires de la réponse immunitaire. Deux heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119, 120, 340 et Chimie 240 avec une note de C ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. Laboratoire d'immunologie BIOL-442L Étudie les aspects cellulaires et moléculaires de la réponse immunitaire. Deux heures de cours, deux heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 119, 120 et 340 et Chimie 240 avec une note de C ou mieux ou la permission de l'instructeur. Printemps, années alternées. BIOL-445 Biologie moléculaire (4 crédits) Considére les aspects moléculaires de la biologie aux niveaux cellulaire et subcellulaire. Accent sur le matériel génétique et les processus intercellulaires et les procédures de laboratoire pour l'étude de la biologie au niveau moléculaire. Trois heures de cours magistral et trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 331 et Chimie 240, 341 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 440. Automne, deux années. BIOL-445L Laboratoire de biologie moléculaire Considére les aspects moléculaires de la biologie aux niveaux cellulaire et subcellulaire. Accent sur le matériel génétique et les processus intercellulaires et les procédures de laboratoire pour l'étude de la biologie au niveau moléculaire. Trois heures de cours magistral et trois heures de laboratoire. Prérequis : Biologie 331 et Chimie 240, 341 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 440. Automne, deux ans. BIOL-450 Evolution (3 crédits) Aborde une variété de sujets liés à la biologie évolutive, y compris l'histoire de la pensée évolutive, l'évolution du sexe, la sélection de groupe, la spéciation, la systématique phylogénétique, la coévolution et l'évolution moléculaire. Trois heures de cours. Prérequis : Biologie 320 avec une note de C- ou mieux ou la permission de l'instructeur. Recommandé : Biologie 119. Printemps, années alternées. BIOL-455 Génomique en recherche et en médecine (4 crédits) Examine les outils et techniques actuels de la recherche en génomique et discute des applications de la génomique, en particulier dans les soins de santé et la médecine. Les sujets comprennent l'utilisation de kits de génomique à domicile pour déduire l'ascendance et prédire les résultats pour la santé, la génomique et la génomique de médecine personnalisée dans la conservation et l'évolution des espèces, etc. Les étudiants utiliseront également une variété d'outils génomiques pour étudier un nouveau problème de recherche en génomique. BIOL-455L Problèmes de recherche en laboratoire de génomique BIOL-460 Problèmes spéciaux (1-3 crédits) Recherche indépendante d'un problème biologique sous la direction d'un membre du corps professoral. Prérequis : autorisation du moniteur. Cours répétable. Automne, printemps. BIOL-480 Séminaire senior I (2 crédits) Se concentre sur la nature interdisciplinaire de la biologie et sur la relation entre les sciences de la vie et les problèmes et circonstances contemporains. Implique des projets d'enquête, des rapports écrits et la présentation d'examens. Prérequis : Au moins un cours de biologie de niveau 400 avec équivalence. Tomber. BIOL-481 Séminaire senior II (2 crédits) Se concentre sur la nature interdisciplinaire de la biologie et sur la relation entre les sciences de la vie et les problèmes et circonstances contemporains. Implique une analyse écrite et orale du matériel de classe. Prérequis : Au moins un cours de biologie de niveau 400 avec équivalence. Printemps. BIOL-482 Séminaire senior de biologie (3 crédits) Se concentre sur la nature interdisciplinaire des problèmes et des circonstances de la biologie. Implique des projets d'enquête, des rapports écrits, la présentation de critiques et des critiques de livres intégratives principalement sous forme de séminaire. Prérequis : au moins un cours de biologie de niveau 400. BIOL-498 Stage en biologie (1-6 crédits) Les stages sont conçus pour répondre aux besoins éducatifs des objectifs professionnels des étudiants et pour fournir une expérience pratique dans un poste lié à un domaine d'intérêt spécifique. Développé par l'étudiant en collaboration avec un superviseur de la faculté et un superviseur de site. Cours répétable. BIOL-499 Sujets spéciaux en biologie (1-4 crédits) Conférences, discussions ou sujets de laboratoire spéciaux non couverts dans les cours réguliers. Fournit une plus grande profondeur à des sujets d'intérêt particulier ou explore des domaines en évolution rapide en biologie. Peut être répété. Prérequis annoncés lors de la programmation de sujets spécifiques. BIOL-536 Physiologie humaine (3 crédits) Une étude détaillée de la fonction humaine, commençant au niveau cellulaire. L'accent est mis sur les systèmes neuromusculaire, cardiovasculaire, pulmonaire, rénal et endocrinien. Les effets de l'exercice et de la pathologie sont intégrés dans chaque système. Prérequis : Physiothérapie 531 ou permission de l'instructeur. Tomber.

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Développement durable : définition, principes et autres détails

Lisez cet article pour en savoir plus sur le développement durable :- 1. Définition du Développement Durable 2. Principes du développement durable 3. Paramètres du développement durable 4. Les défis du développement durable.

Définition du Développement Durable :

La Commission mondiale sur l'environnement et le développement (la Commission Brundtland) dans son rapport aux Nations Unies en 1987 a défini le développement durable comme la satisfaction des besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs.

L'Agenda 21, adopté lors de la Conférence des Nations Unies sur l'environnement et le développement (CNUED) appelée Sommet de la Terre tenue à Rio de Janeiro au Brésil en 1992, est un modèle sur la façon de rendre le développement socialement, économiquement et environnementalement durable.

Principes du développement durable:

La Déclaration de Rio sur l'environnement et le développement étoffe la définition en énumérant 18 principes de durabilité :

1. Les gens ont droit à une vie saine et productive en harmonie avec la nature.

2. Le développement d'aujourd'hui ne doit pas saper les besoins de développement et d'environnement des générations présentes et futures.

3. Les nations ont le droit souverain d'exploiter leurs propres ressources mais sans causer de dommages environnementaux au-delà de leurs frontières.

4. Les nations élaborent des lois internationales pour indemniser les dommages que les activités sous leur contrôle causent dans des zones situées au-delà de leurs frontières.

5. Les nations doivent utiliser l'approche de précaution pour protéger l'environnement. Lorsqu'il existe des menaces de dommages graves ou irréversibles, l'incertitude scientifique ne doit pas être utilisée pour reporter des mesures rentables visant à empêcher la dégradation de l'environnement.

6. Afin de parvenir à un développement durable, la protection de l'environnement doit faire partie intégrante du processus de développement et ne peut être considérée isolément.

7. L'éradication de la pauvreté et la réduction des disparités de niveau de vie dans les différentes parties du monde sont essentielles pour parvenir à un développement durable et répondre aux besoins de la majorité de la population.

8. Les nations doivent coopérer pour conserver, protéger et restaurer la santé et l'intégrité de l'écosystème de la Terre. Les pays développés reconnaissent la responsabilité du développement durable.

9. Les nations devraient réduire et éliminer les modes de production et de consommation non durables et promouvoir des politiques démographiques appropriées.

10. Les problèmes environnementaux sont mieux traités avec la participation de tous les citoyens concernés. Les nations facilitent et encouragent la sensibilisation et la participation du public en diffusant largement les informations environnementales.

11. Les nations promulguent des lois environnementales efficaces et élaborent une législation nationale concernant la responsabilité des victimes de la pollution et d'autres dommages environnementaux. Lorsqu'elles ont autorité, les nations doivent évaluer l'impact environnemental des activités proposées qui sont susceptibles d'avoir un impact négatif important.

12. Les nations devraient coopérer pour promouvoir un système économique international ouvert qui conduira à la croissance économique et au développement durable dans tous les pays. Les politiques environnementales ne devraient pas être utilisées comme un moyen injustifiable de restreindre le commerce international.

13. Le pollueur devrait, en principe, supporter le coût de la pollution.

14. Les nations se mettent en garde les unes contre les autres des catastrophes naturelles ou des activités susceptibles d'avoir des effets transfrontières préjudiciables.

15. Le développement durable nécessite une meilleure compréhension scientifique des problèmes. Les nations devraient partager leurs connaissances et leurs technologies innovantes pour atteindre l'objectif de durabilité.

16. La pleine participation des femmes est essentielle pour parvenir à un développement durable. La créativité, les idéaux et le courage des jeunes et les connaissances des peuples autochtones sont également nécessaires. Les nations devraient reconnaître et soutenir l'identité, la culture et les intérêts des peuples autochtones.

17. La guerre est intrinsèquement destructrice du développement durable. Les nations doivent respecter les lois internationales protégeant l'environnement en temps de conflit armé et doivent coopérer à leur instauration ultérieure.

18. La paix, le développement et la protection de l'environnement sont interdépendants et indivisibles.

Paramètres du développement durable:

L'objectif du développement durable est un résultat atteint grâce à des efforts conjoints entre plusieurs paramètres interdépendants et nécessitant une coordination aux niveaux vertical et horizontal. Il existe une relation triangulaire dynamique entre trois clés, à savoir les paramètres environnementaux, économiques et sociaux.

Les personnes centrées sur le paramètre social forment la large base du triangle, car la participation active du public joue un rôle instrumental. L'interdépendance entre la population, l'environnement et le développement est complexe. Outre les facteurs clés, le renforcement efficace des capacités de la main-d'œuvre, le renforcement institutionnel, y compris une forte volonté politique et un mécanisme efficace de mise en œuvre/de suivi, jouent un rôle tout aussi important pour le succès du développement durable.

Les paramètres suivants peuvent être pris en compte :

1. Durabilité environnementale:

La durabilité environnementale est liée au maintien de la capacité de charge de la base de ressources naturelles et des systèmes de soutien à la vie. Cela met l'accent sur la zone de conservation des points chauds de la biodiversité, l'augmentation de la couverture forestière, la protection des bassins versants et l'adoption d'une approche holistique.

Tout aussi importantes sont la réduction des menaces environnementales, la pollution de l'environnement et l'utilisation de technologies propres et vertes respectueuses de l'environnement pour atténuer les problèmes environnementaux locaux et mondiaux tels que la perte de biodiversité, le changement climatique dans une perspective d'équité intergénérationnelle.

2. Durabilité économique :

La durabilité économique fournit une source d'énergie importante comme une batterie pour assurer la durabilité environnementale et sociale. Cela met l'accent sur la promotion de l'autosuffisance économique des projets de développement à travers des mesures telles qu'une budgétisation adéquate, la transparence budgétaire et des incitations financières.

Le domaine d'intervention comprend la réduction de la pauvreté, l'augmentation du revenu par habitant, la promotion des activités génératrices de revenus, y compris l'emploi non agricole et les micro-entreprises vertes, la mise en place d'un mécanisme de partage équitable des bénéfices et la comptabilité des ressources naturelles.

3. Durabilité sociale :

La durabilité sociale se concentre sur l'amélioration de la qualité de vie de l'environnement humain avec la satisfaction des besoins fondamentaux et la transformation de l'homme de l'animal le plus dangereux en la ressource créative la plus importante. Il met l'accent sur les communautés locales pour qu'elles soient bien informées sur les moyens durables d'utilisation des ressources.

Il assure une participation active du public à divers niveaux d'activité de développement, des efforts de collaboration dans les activités de conservation et de développement, l'amélioration de la santé publique, de l'éducation et des besoins de base, la réduction des conflits entre les parties prenantes sur l'utilisation des ressources. Cela découlera de la sensibilisation du public à l'environnement, de l'amélioration de l'équité entre les sexes et de la confiance en soi au sein de la communauté locale, en mettant l'accent sur les groupes économiquement défavorisés/marginalisés,

4. Durabilité institutionnelle:

Les plans et programmes sans action représentent un exercice futile. La mise en œuvre et le suivi stricts des politiques, plans, lois, réglementations et normes environnementales pertinents sont indispensables pour atteindre l'objectif du développement durable. Il devrait y avoir une main-d'œuvre qualifiée et motivée adéquate et une forte capacité institutionnelle pour aborder la durabilité environnementale et sociale.

Le domaine d'intervention consiste à atteindre une qualité de vie environnementale telle que la réduction de la pollution de l'air, de l'eau, du sol et du bruit au niveau accepté des normes internationales et la confiance du public pour s'impliquer dans des activités de conservation de l'environnement. Le renforcement institutionnel de la gestion de projet doit être efficace pour traiter les problèmes environnementaux ayant une importance locale, nationale, régionale et mondiale et comprenant des conventions et traités mondiaux juridiquement contraignants.

Les défis du développement durable:

Un développement durable qui répond aux besoins des générations présentes et futures nécessite des améliorations radicales de l'éco-efficacité et un renouvellement fondamental des systèmes technologiques. Étant donné que le système de renouvellement fondamental prend plusieurs décennies pour passer du concept au marché, il est impératif que nous initiions des innovations de renouvellement dans les plus brefs délais afin de laisser suffisamment de temps pour relever ce défi.

L'amélioration de l'éco-efficacité, qui restera un élément essentiel du développement durable, ne suffira probablement pas à long terme pour deux raisons :

Le rapport sur le développement durable dans notre avenir commun identifie trois grands principes interconnectés, à savoir. efficacité environnementale, justice sociale inter et intragénérationnelle et participation à la prise de décision. Bien que la croissance supposée du bien-être comprenne des effets de rebond, celle-ci ne peut pas être prolongée indéfiniment. De plus, une croissance éco-efficace respectera, à long terme, les limites de la terre.

Le renouvellement des systèmes est donc un concept intégrant des éléments technologiques, culturels et structurels (tableau 1).

Dimensions du défi:

Trois dimensions interdépendantes du défi peuvent être distinguées pour parvenir à des modèles de développement plus durables :

1. L'imbrication Culture-Structure-Technologie :

Les améliorations de l'éco-efficacité devraient aider à mieux répondre aux besoins des gens. Atteindre cet objectif nécessitera des changements intenses et interactifs dans la culture (institutionnelle), la structure et la technologie.

une. La culture renvoie à la justification de la nature, des conditions et du volume des besoins sociétaux à satisfaire (suffisance).

b. La structure fait référence à la capacité des organisations économiques et institutionnelles à répondre à des besoins justifiés (efficacité).

c. La technologie fournit les moyens techniques pour répondre aux besoins (efficacité).

2. Démarches : Optimisation, Amélioration et Refonte-Renouvellement :

Les améliorations de l'éco-efficacité doivent s'adapter au calendrier de prise de décision et H2O actions acceptées dans les entreprises et les gouvernements. Cela reflète une approche qui favorise les transitions le long de trois voies parallèles (Fig. 1).

(je) Optimisation du système. Cela implique des changements dans les processus opérationnels via la gestion de la qualité, la maintenance, l'audit, les efforts d'efficacité, etc. à des échelles de temps allant jusqu'à 5 ans et avec un effet attendu sur l'éco-efficacité allant jusqu'à un facteur 1,5.

(ii) Améliorations du système qui laissent les structures et les technologies fondamentales inchangées mais produisent des changements incrémentiels par le biais de la révision, de la réorganisation, de la refonte à des échelles de temps de 5 à 20 ans et avec un effet attendu sur l'éco-efficacité d'un facteur de 1,5 à 5.

(iii) Le renouvellement du système par des changements de type saut qui découlent de la recherche à long terme et affectent fondamentalement la structure, la culture et la technologie à des échelles de temps de plus de 20 ans (Fig. 2).

Un renouvellement aussi drastique de la technologie exige une redéfinition de la technologie existante, des approches de développement et la conception de nouvelles à une échelle qui peut augmenter l'éco-efficacité d'un facteur de 5 à 50.

3. Parties impliquées:

Le défi du renouvellement du système ne peut être relevé que grâce à la coopération entre les parties prenantes concernées telles que :

(ii) Parties de production privées,

(iii) les ONG, y compris les consommateurs et les communautés locales,

(iv) Science et technologie.

Ces partis agissent dans leur propre arène et tiennent des comptes dans leur propre monnaie (tableau 2). Pour assurer une large participation au renouvellement du système, les parties prenantes devraient être en mesure de reconnaître la possibilité de profit.

Les aspects pertinents en ce qui concerne le développement durable de ces parties comprennent le contrôle, la planification (gouvernement), l'exploration des opportunités (parties privées), l'établissement de normes (ONG), l'analyse (science et technologie). L'interaction entre ces dimensions du défi aboutit à différentes caractérisations des actions et des acteurs impliqués, comme le montre le tableau 3.

Renouvellement du système :

Dans les pays industrialisés comme les Pays-Bas, l'optimisation et l'amélioration du système sont bien couvertes par les politiques et les instruments politiques existants. Le défi consiste à amorcer un processus de renouvellement des systèmes. Le concept des générations futures implique la nécessité de réaliser le renouvellement des systèmes d'ici 20 à 50 ans. Mais le développement du renouvellement du système prend plusieurs décennies pour passer du concept au marché.

Le lancement de processus de renouvellement des systèmes entraînera plusieurs questions et dilemmes tels que :

1. Comment gérer les incertitudes liées aux tendances et risques à long terme ?

2. Quels nouveaux rôles et formes de coopération entre le marché, la science et la technologie, le gouvernement et les ONG seront exigés et comment prendront-ils en compte les forces, les faiblesses et les responsabilités spécifiques de ces groupes ?

3. Comment impliquer les acteurs et parties prenantes intéressés ?

4. Comment faire le pont entre le moteur de la concurrence et la nécessité de la coopération ?

Aujourd'hui, tous les aspects de la durabilité - physique, économique et social sont en jeu. L'intégration de différents domaines de connaissances (disciplines, secteurs, institutions) s'avère être un défi essentiel pour obtenir des résultats viables et des processus de développement bien soutenus.


Aperçus généraux

Depuis la fin des années 1990, une quantité énorme d'articles, de livres et de chapitres de livres ont exploré les fondements biosociaux du crime, de la délinquance et d'autres formes de comportement antisocial. Pourtant, la plupart des étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs en criminologie sont rarement, voire jamais, exposés à la perspective biosociale au cours de leurs cours. Wright, et al. 2008b examine cette question en analysant des données révélant le degré de pénétration de la recherche génétique dans la discipline de la criminologie. Heureusement, il existe un certain nombre d'ouvrages publiés qui fournissent des aperçus accessibles de la perspective biosociale. Le livre le plus influent sur la criminologie biosociale est peut-être Raine 1993. Une vague de livres et d'articles supplémentaires a également fourni des aperçus de la criminologie biosociale, notamment Beaver 2009, Fishbein, 2001, Rowe, 2002, Walsh 2002, et Wright, et al. 2008a. Ces livres sont conçus pour les débutants, et ils sont donc relativement exempts de jargon technique. Au lieu de cela, ils expliquent les concepts de base liés aux sciences biologiques en termes très clairs et concis. Écrit dans une perspective biosociale, Rowe 1994 fournit une discussion approfondie sur la façon dont la recherche basée sur la famille est méthodologiquement imparfaite et comment l'influence que les familles ont sur le développement humain est grossièrement surestimée. Ces livres sont accessibles aux étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs ainsi qu'aux chercheurs qui commencent à se renseigner sur la perspective biosociale. Walsh et Beaver 2009 contient des essais originaux traitant de différents aspects de la criminologie biosociale.

Castor, Kevin M. 2009. Criminologie biosociale : une amorce. Dubuque, IA : Kendall/Hunt.

Fournit un aperçu de la perspective criminologique biosociale accessible aux étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs.

Fishbein, Diane. 2001. Perspectives biocomportementales en criminologie. Belmont, Californie : Wadsworth/Thomson Learning.

Discute des principaux problèmes et concepts liés à la criminologie biosociale et applique un cadre biosocial à l'explication du comportement criminel.

Raine, Adrien. 1993. La psychopathologie du crime : le comportement criminel comme trouble clinique. San Diego, Californie : Presse académique.

Un livre classique qui examine une gamme de facteurs biosociaux, y compris les neurotransmetteurs, la génétique et les hormones, et comment ils sont liés au comportement criminel.

Rowe, David C. 1994. Les limites de l'influence familiale : gènes, expérience et comportement. New York : Guilford.

Un livre très influent et important qui examine le rôle de la famille dans le développement des comportements. Utilise une approche interdisciplinaire pour mettre en évidence les limites de la recherche standard en sciences sociales qui ne parvient pas à contrôler les facteurs génétiques.

Rowe, David C. 2002. Biologie et criminalité. Los Angeles : Roxbury.

Convient à la fois aux étudiants de premier cycle et aux étudiants des cycles supérieurs, ce livre fournit une introduction à l'étude du crime et des criminels d'un point de vue biosocial.

Walsh, Anthony. 2002. Criminologie biosociale : Introduction et intégration. Cincinnati, Ohio : Anderson.

Explique les concepts de base de la criminologie biosociale et montre comment les concepts biosociaux peuvent être intégrés dans les théories criminologiques existantes à orientation sociologique.

Walsh, Anthony et Kevin M. Beaver, éd. 2009. Criminologie biosociale : nouvelles orientations de la théorie et de la recherche. New York : Routledge.

Contient une série de chapitres originaux écrits par des criminologues biosociaux de premier plan et traitant de questions liées à la génétique, aux neurosciences et à la psychologie évolutionniste.

Wright, John Paul, Stephen G. Tibbetts et Leah E. Daigle. 2008a. Criminels en devenir : la criminalité tout au long de la vie. Thousand Oaks, Californie : SAGE.

Utilise une perspective interdisciplinaire pour examiner les facteurs biologiques, génétiques et environnementaux qui influencent le développement de la criminalité et des criminels.

Wright, John Paul, Kevin M. Beaver, Matt DeLisi, Michael G. Vaughn, Danielle Boisvert et Jamie Vaske. 2008b. L'héritage de Lombroso : la mauvaise éducation des criminologues. Journal de l'éducation à la justice pénale 19.3: 325–338.

Examine empiriquement dans quelle mesure la biologie est intégrée dans le programme d'études supérieures et les revues criminologiques traditionnelles.

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Le rôle de l'environnement dans la formation de la personnalité

(Image : Studio romantique/Shutterstock)

Définir le génie et le charisme

Avant d'approfondir le rôle de l'environnement sur la personnalité humaine, pensez à quelqu'un comme Mozart. D'où vient ce niveau de génie musical ? Oui, il y avait des musiciens dans sa famille, mais aucun d'eux ne s'approchait même de son niveau. À l'âge de cinq ans, Mozart était compétent au violon et au clavier, et il composait déjà de la musique. Sa sœur était également une musicienne qualifiée à un jeune âge, mais elle n'a jamais montré beaucoup d'habileté à la composition.

Portrait de Mozart âgé de six ans peint par Pietro Antonio Lorenzoni (1763) sur commande de Leopold Mozart. (Image : Inconnu/Mozarteum, Salzbourg)

Être un prodige de la musique nécessite de nombreuses caractéristiques pour s'aligner parfaitement. Beaucoup de gens pourraient avoir une partie du modèle, mais tout s'est réuni pour Mozart. Son génie n'était pas que génétique bien sûr. Son père était un compositeur mineur et un professeur de musique, et le fait d'avoir un professeur de musique dans la maison a certainement fait démarrer Mozart. Si son père avait été forgeron et que Mozart n'avait jamais eu l'occasion d'apprendre la musique, son génie ne se serait probablement pas développé. Mozart devait avoir une combinaison spéciale de gènes que ses parents et ses frères et sœurs n'avaient pas, même s'ils partageaient 50% des mêmes gènes.

Ceci est une transcription de la série de vidéos Comprendre les mystères du comportement humain. Regardez-le maintenant, sur The Great Courses.

Certains chercheurs pensent que le charisme est aussi ce genre de trait émergent. Le charisme est difficile à définir, mais nous pouvons tous penser à des personnes qui ont un certain charisme - cette magie ou ce charme spécial qui attire les gens vers eux, vu chez de nombreux artistes.

Le charisme nécessite de nombreuses caractéristiques pour s'aligner parfaitement. Par exemple, cela aide si vous êtes physiquement attirant, il est difficile de penser à de nombreuses personnes charismatiques qui ne sont vraiment pas attrayantes. Vous devez également être au moins modérément extraverti et sociable, et avoir certaines compétences interpersonnelles et une capacité à établir des relations avec les gens. Ajoutez une certaine confiance en soi, ainsi qu'une bonne capacité verbale.

Le charisme nécessite de nombreuses caractéristiques pour s'aligner parfaitement. Par exemple, cela aide si vous êtes physiquement attirant, au moins modérément extraverti, sociable, avez certaines compétences interpersonnelles, la capacité d'entrer en relation avec les gens, la confiance en vous, ainsi qu'une bonne capacité verbale.

Le charisme nécessite une combinaison d'un niveau élevé de toutes ces choses, chacune ayant une base génétique. Si vous ne les avez pas tous, vous n'êtes probablement pas très charismatique. Il est alors possible qu'un enfant d'une famille ait la bonne combinaison de gènes et dégage du charisme, tandis que son frère ou sa sœur est, comparativement, introverti ou moins sociable.

Le rôle de l'environnement

La personnalité dépend souvent de combinaisons particulières de gènes que les frères et sœurs ne partagent pas nécessairement, mais qu'en est-il des influences environnementales sur la personnalité ? Considérez l'impact des parents et de l'environnement familial sur la personnalité. On pourrait s'attendre à ce que les enfants qui sont élevés par les mêmes parents de la même manière dans le même foyer s'avèrent similaires, mais ce n'est pas nécessairement le cas.

Il est vrai que les influences environnementales, y compris la parentalité, affectent la personnalité. Sur la base de données génétiques, les chercheurs ont conclu que l'environnement représente environ 50 à 70 pour cent de la personnalité. Mais les chercheurs ont également découvert que les environnements que partagent les enfants d'une même famille exercent une influence beaucoup plus faible sur leur personnalité que les environnements que chaque enfant vit individuellement.

Il y a certaines activités que les enfants d'une famille partagent : ils sont tous allés ensemble en vacances en famille l'année dernière et ils ont tous dîné avec la famille hier soir. Mais de nombreuses expériences arrivent à un seul enfant – deux enseignants différents de deuxième année ou un frère ou une sœur joue dans un groupe alors que l'autre ne le fait pas.

Les expériences partagées qui sont communes à tous les enfants d'une famille ne rendent pas leurs personnalités aussi similaires les unes aux autres (Image : Pavel Vinnik/Shutterstock)

La recherche montre que les expériences partagées qui sont communes à tous les enfants d'une famille affectent beaucoup moins leur personnalité que les influences environnementales non partagées que chaque enfant expérimente séparément. Les environnements et les expériences communs que partagent les enfants d'une famille ne les rendent pas aussi similaires que l'on pourrait s'y attendre.

Enfants adoptés : des influences non partagées

L'une des preuves les plus solides de l'idée que l'environnement familial partagé ne fait pas que les enfants se ressemblent provient de la recherche avec des enfants adoptés. Si l'environnement familial partagé rend les enfants similaires, alors les enfants de parents biologiques différents qui sont adoptés dans la même famille devraient avoir des personnalités plus similaires que deux personnes non apparentées qui ont grandi dans des foyers différents. Selon les dernières recherches, ils ne le sont pas.

Les jumeaux identiques ont une psychologie similaire en raison de la génétique et non de l'environnement familial (Image: JGA/Shutterstock)

Lorsque les chercheurs ont analysé pourquoi les jumeaux identiques étaient si similaires psychologiquement, ils ont découvert que la similitude était presque entièrement due à la génétique, et non au fait qu'ils avaient grandi dans le même environnement. Le fait que le fait de partager un environnement particulier en grandissant ne conduise pas les frères et sœurs à être similaires surprend la plupart des gens.

Les influences partagées sont des variables communes à tous les enfants d'une famille : la maison et la ville dans lesquelles ils vivent, le nombre de téléviseurs et de livres dans la maison, les attitudes et les valeurs de leurs parents, si la famille fréquente l'église, la situation financière de la famille , les proches qui visitent, l'animal de compagnie, les vacances en famille, etc.

Les influences non partagées sont des choses que les enfants d'une même famille ne partagent pas. Par exemple, les enfants ont probablement différents groupes d'amis et différents enseignants à l'école. Leurs parents les traitent probablement aussi un peu différemment, à la fois parce que chaque enfant est différent et parce que les parents eux-mêmes changent à mesure qu'ils ont plus d'enfants. Les finances de la famille peuvent changer lorsque différents enfants ont des âges différents, et le mariage des parents peut avoir des hauts et des bas différents en cours de route, de sorte que certains enfants peuvent voir plus de conflits entre les parents. Les frères et sœurs d'une même famille ont également des expériences personnelles différentes, des maladies différentes et des blessures différentes.

Même les enfants qui grandissent dans la même famille vivent de nombreuses expériences différentes et non partagées, et ces différences contribuent à expliquer certaines des variations de personnalité. La recherche a montré que les parties non partagées de l'environnement des enfants exercent une plus forte influence sur le développement de la personnalité que les parties partagées. Dans certaines études, l'environnement partagé exerce peu ou pas d'impact perceptible sur la personnalité. Par exemple, une fois que nous contrôlons la similitude génétique entre frères et sœurs, ils ne se ressemblent guère plus que des personnes sélectionnées au hasard, même s'ils ont grandi dans la même famille.

Questions courantes sur l'environnement et la personnalité humaine

UNE l'environnement de la personne affecte la personnalité , mais la biologie et la génétique jouent également un rôle dans la détermination des traits de personnalité.

La génétique et l'environnement influencent la personnalité. Des études jumelles ont montré que la génétique joue un rôle plus important que les influences parentales en ce qui concerne les résultats comportementaux, mais les facteurs environnementaux non partagés jouent un rôle encore plus important. Par exemple, si un jumeau tombe avec une mauvaise foule à l'école, cela aura une énorme influence sur son comportement.

De nombreux facteurs influencent le comportement humain , y compris l'environnement dans lequel on est élevé, la génétique, la culture et la communauté, qui comprend les enseignants et les camarades de classe.

Une influence environnementale sur la personnalité est la culture. Par exemple, certaines cultures dictent que les enfants doivent être réservés et ne parler que lorsqu'on leur parle. L'école est une autre influence environnementale. Étant donné que les enfants passent la majorité de leur temps à l'école, cela peut avoir une énorme influence sur leur personnalité. S'ils fréquentent une école où la violence et la toxicomanie prolifèrent, ils sont plus susceptibles d'adopter eux-mêmes ces comportements, car la pression des pairs peut être très puissante.


Nature vs Nurture : la biologie de la sexualité

Richard Pillard dit que beaucoup de choses sur la façon dont l'orientation sexuelle est déterminée reste un mystère. « Je pense qu'une sorte d'influence génétique semble très probable », dit-il, « mais au-delà de cela, que pouvons-nous vraiment dire ? Et la réponse est : pas beaucoup.

L'homosexualité était considérée comme une maladie mentale lorsque Richard Pillard était à la faculté de médecine. C'était dans les années 1950 et le professeur de psychiatrie de l'École de médecine était à l'Université de Rochester. À l'époque, l'American Psychological Association considérait toujours l'homosexualité comme un trouble et les psychologues et les psychiatres étaient formés sur les moyens de la traiter.

Le premier test psychologique entrepris pour déterminer s'il y avait une explication biologique à l'homosexualité remonte à 1957. Grâce à une subvention du National Institute of Mental Health, Karen Hooker a étudié la relation entre l'homosexualité et le développement psychologique et la maladie. Hooker a étudié à la fois les homosexuels et les hétérosexuels, appariés pour l'âge, l'intelligence et le niveau d'éducation. Les sujets ont ensuite été soumis à trois tests psychologiques : le Rorschach, le Thematic Apperception Test (TAT) et le Make-a-Picture-Story Test (MAPS). Hooker n'a trouvé aucune différence majeure dans les réponses données par les deux groupes. En raison des scores similaires, elle a conclu que la sexualité n'est pas basée sur des facteurs environnementaux.

En 1973, sur la base des conclusions de Hooker, l'American Psychiatric Association a retiré l'homosexualité de son Manuel diagnostique et statistique des troubles psychologiques et en 1975, a publié une déclaration publique selon laquelle l'homosexualité n'était pas un trouble mental.

De nombreuses études ont été conçues pour déterminer si l'homosexualité a ou non une cause génétique. Parmi les plus notables figuraient une série d'études Pillard et J. Michael Bailey, professeur de psychologie à l'Université Northwestern, menées au début des années 1990, qui ont révélé que l'homosexualité est largement déterminée biologiquement et non influencée par l'environnement. Dans leurs conclusions, publiées dans le Archives de psychiatrie générale, ils ont fait valoir que des décennies de recherche psychiatrique sur les causes sociales et culturelles montrent « une petite taille d'effet et sont causalement ambiguës ».

Pillard et Bailey ont examiné des frères jumeaux identiques et fraternels, ainsi que des frères non apparentés qui avaient été adoptés, dans le but de voir s'il y avait une explication génétique à l'homosexualité. Ils ont découvert que si un jumeau identique était gay, 52 % du temps, l'autre l'était également, le chiffre était de 22 % pour les jumeaux fraternels et de seulement 5 % pour les frères adoptifs non apparentés. Les découvertes de Pillard et Bailey ont été débattues au cours des décennies qui ont suivi.

Pillard s'empresse de souligner que la façon dont l'orientation sexuelle est déterminée reste un mystère. « Il est vraiment difficile de faire une déclaration précise sur la situation », dit-il. « Je pense qu'une sorte d'influence génétique semble très probable, mais au-delà de cela, que pouvons-nous vraiment dire ? Et la réponse est : pas beaucoup.

BU aujourd'hui rencontré Pillard pour parler de la conférence qu'il prononcera ce soir, intitulée Born This Way: The Biology of Sexual Orientation. La conférence fait partie de la série de conférences OUTlook, parrainée par le ministère LGBTQ à Marsh Chapel.

BU aujourd'hui: Votre recherche a-t-elle trouvé que l'orientation sexuelle est déterminée biologiquement ?
Pilard :
Je pense que oui. Mais personne ne sait avec certitude ce qui fait qu'une personne est soit homosexuelle, soit hétérosexuelle. C'est l'un des grands mystères de la science, du moins de la science biologique.

Pouvez-vous parler de la recherche jumelle que vous avez menée?
Ce que nous avons fait, c'est recruter des groupes de jumeaux, des jumeaux identiques et fraternels. Et la théorie est que si un trait particulier est génétique, les jumeaux identiques se ressembleraient plus que les jumeaux fraternels. Les résultats étaient qu'ils étaient plus semblables. Les jumeaux identiques étaient beaucoup plus semblables que les jumeaux fraternels.

Existe-t-il des preuves que les expériences de vie jouent un rôle dans l'orientation sexuelle ?
C'est une question à laquelle il est difficile de répondre, car par « expérience », nous parlons du moment où les enfants sont dans les toutes premières années de leur vie. Si vous faites des recherches à ce sujet, vous faites des recherches sur des personnes 20 ou 30 ans plus tard, il est donc très difficile de revenir avec certitude sur ce qui leur est arrivé au cours de ces premières années.

Mais beaucoup de gens ont essayé et ont dit des choses comme : « Eh bien, cela dépend du fait que votre mère était surprotectrice ou que votre père était distant ou absent. » Vous devez reconstruire ces théories à partir d'événements d'il y a longtemps. Et comment savez-vous que la mère était vraiment surprotectrice ? Vous devez dépendre de ce que le sujet de votre étude se souvient de ses premières années. Et cela pourrait être facilement falsifié.

Votre recherche suggère qu'il existe souvent un modèle familial dans l'homosexualité.
Oui. Il nous semble qu'être homosexuel se retrouve dans les familles beaucoup plus fréquemment que ce à quoi on pourrait s'attendre par hasard seul. Et le schéma est difficile à préciser : c'est-à-dire, dans certains cas, ce sont des frères et sœurs, dans certains cas, ce sont des parents et des enfants, ou des tantes et des oncles. Il est donc difficile de mettre cela en théorie compte tenu de ce que nous savons sur les gènes et le comportement, c'est-à-dire pas grand-chose.

Qu'est-ce qui vous a décidé dans cette recherche ? Quelle était votre motivation ?
Eh bien, parce qu'il y a tellement d'homosexuels dans ma famille, moi y compris. Cela semblait juste être une chose logique à faire. Au moment où je cherchais un problème, cela a surgi.

Je pense que l'avenir de ce type de recherche appartient aux généticiens, aux experts en cartographie génétique. C'est le genre de scientifiques de banc, où je suis plus intéressé par les choses cliniques. Je serais très intéressé si quelque chose en résultait, c'est-à-dire que lorsque viendra le jour où les gènes seront cartographiés, je serais très intéressé par cela. Mais ce n'est pas quelque chose pour lequel je suis équipé.

Pensez-vous que parce que les attitudes changent et que l'acceptation de la communauté LGBT est de plus en plus répandue, les gens sont plus disposés à accepter la possibilité que l'orientation sexuelle soit déterminée biologiquement ?
C'est difficile à dire. Dans la mesure où les gens examinent les preuves, elles sont clairement biologiques. L'objection à l'homosexualité vient exclusivement de la tendance religieuse conservatrice, qui dit: "Eh bien, la Bible l'interdit, donc nous devons être guidés par ce que la Bible dit." Mais il n'y a pas d'autre preuve. Les lesbiennes et les homosexuels ne font pas pire dans leur travail, ils sont aussi bons que des amis et des citoyens. Alors que de plus en plus de personnes homosexuelles sont ouvertes et ouvertes sur leur orientation, la population en général se rend compte : « Eh bien, ils sont à peu près les mêmes que tout le monde. »

Quand j'étais dans ma formation médicale dans les années 1950, les seuls endroits où vous entendiez parler des homosexuels étaient la prison ou un hôpital psychiatrique. Donc, l'hypothèse était, eh bien, ils sont tous assez bizarres. Puis à la fin des années 1960, lorsque les droits civiques ont été accordés aux personnes de couleur et aux femmes et enfin aux homosexuels, on s'est rendu compte qu'ils étaient comme tout le monde. Je pense que la plupart des gens ont maintenant des amis ou des connaissances qui sont homosexuels. L'étudiant moyen n'y pense pas beaucoup.

Êtes-vous étonné de voir à quel point les attitudes ont changé?
Oui, mais cela a pris du temps, 50 ans, c'est long. Mais c'est absolument en train de changer. Même ainsi, il y a des gens qui pensent que les homosexuels ne devraient pas être enseignants ou qui sont contre le mariage homosexuel.

Comme nous ne connaissons pas vraiment toutes les réponses, les gens peuvent avoir n'importe quelle opinion qui leur passe par la tête. Mais je pense que la plupart des scientifiques, la plupart des gens qui connaissent la science de la région, diraient qu'il est très probable que quelque chose de génétique se prépare ici.

Parlerez-vous d'orientation sexuelle dans n'importe quel contexte religieux ?
Je dois dire que je suis un athée pur et dur. Je suis la dernière personne qualifiée de quelque manière que ce soit pour commenter des questions théologiques. Mais je me demande ce que pensent les étudiants de BU. Parce que je suis sur le campus médical, je n'ai tout simplement pas la chance de côtoyer ceux du campus Charles River. Ce sera intéressant d'échanger avec eux.

Parce que vous présenterez vos preuves, et il n'y a pas de conjectures.
Ce ne sont que les faits, madame.


Perspectives en écologie et conservation

Nous nous intéressons principalement aux articles qui traitent des systèmes tropicaux et subtropicaux, mais sans aucun parti pris pour des organismes ou des écosystèmes particuliers. Les articles scientifiques doivent se concentrer sur de nouveaux développements conceptuels ou méthodologiques ayant des implications pratiques. Les études de cas ne seront considérées que si elles sont insérées dans ces contextes plus généraux. Les auteurs sont encouragés à soumettre des critiques et des essais qui offrent de nouvelles perspectives sur les problèmes écologiques et de conservation qui se posent. Les articles purement descriptifs et les études sans lien clair avec la théorie et la pratique de la conservation ne seront pas pris en compte.

Perspectives in Ecology and Conservation est la revue scientifique officielle de l' "Association brésilienne pour la science écologique et la conservation". Il s'agit d'une revue en libre accès, soutenue par la Fondation du groupe Boticário pour la protection de la nature, et donc sans aucun frais pour les auteurs. Perspectives in Ecology and Conservation a été précédemment publié, entre 2003 et 2016, sous le titre "Natureza & Conservação".

Public
Chercheurs travaillant avec la biodiversité et les services écosystémiques, écologistes et praticiens, gouvernement, décideurs et décideurs.


Biologie synthétique : les implications pour la santé environnementale d'un nouveau domaine

Imaginez l'exploit d'ingénierie le plus sophistiqué auquel vous puissiez penser, et vous pourriez ne pas envisager une cellule vivante. Et pourtant, les cellules sont fabuleusement sophistiquées, capables de produire toutes les protéines, les tissus et les circuits biologiques qui donnent naissance à la vie. Les scientifiques ont passé des centaines d'années à essayer de comprendre les cellules et de travailler avec elles telles qu'elles ont été créées par la nature. Il devient désormais possible de « recâbler » les cellules à l'aide de circuits génétiques, de voies protéiques et d'autres machines biomoléculaires créées en laboratoire. En remplaçant les circuits génétiques naturels par des composants synthétisés à base d'ADN, les scientifiques mettent les cellules au service de capteurs et d'usines miniatures qui fabriquent des produits pharmaceutiques, des carburants et des produits chimiques industriels.

Ces possibilités non seulement brouillent les frontières entre l'ingénierie et la biologie, mais transforment également la façon dont les scientifiques abordent les défis en matière d'énergie, de santé humaine et d'environnement. Robert Kitney, professeur d'ingénierie des systèmes biomédicaux à l'Imperial College of Science, Technology, and Medicine à Londres, en Angleterre, pense que l'influence du domaine pourrait rivaliser ou dépasser celle de la chimie synthétique, qui a rendu possible les produits pharmaceutiques, les détergents, les plastiques et les semi-conducteurs informatiques modernes. . "Nous parlons d'exploiter les cellules - que je décris comme les unités de fabrication ultimes - pour effectuer des processus contrôlés par l'homme", explique Kitney. "Et c'est un monde complètement nouveau avec de nombreux avantages."

David Rejeski, qui dirige le programme d'innovation scientifique et technologique au Woodrow Wilson International Center for Scholars à Washington, DC, prédit qu'une convergence constante de la nanotechnologie et de la biologie synthétique redéfinira la fabrication au cours des 100 prochaines années. « C'est un changement profond, la prochaine révolution industrielle », dit-il. « Le contrôle de précision de la matière à l'échelle nanométrique changera la façon dont nous produisons à peu près tout, de l'électronique aux médicaments, en passant par les carburants, les matériaux et les aliments. »

Définir le champ

Malgré ce potentiel – ou peut-être à cause de cela – ce nouveau domaine de la biologie synthétique souffre d'une crise d'identité. Demandez à 10 experts de définir la « biologie synthétique » et vous obtiendrez probablement 10 réponses différentes. Le domaine chevauche le génie génétique, qui implique l'ajout ou la suppression de gènes uniques, et également le génie métabolique, qui permet aux scientifiques d'optimiser les processus cellulaires pour produire les substances souhaitées, telles que les hormones. Pamela Silver, professeure de biologie des systèmes à la Harvard Medical School et membre du corps professoral du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l'Université Harvard, affirme que la biologie synthétique englobe l'ingénierie métabolique mais s'en écarte également en s'appuyant sur des composants modulaires fabriqués à partir d'ADN. Les scientifiques peuvent désormais synthétiser des gènes à partir de sous-unités d'ADN disposées selon les spécifications de l'utilisateur. Ces gènes sont ensuite enchaînés dans des composants et des dispositifs que les cellules, dans des conditions de laboratoire, peuvent absorber dans leurs chromosomes.

Le domaine de la biologie synthétique a été lancé par une paire d'articles publiés dans le numéro du 20 janvier 2000 de Nature. Le premier, de Michael B. Elowitz et Stanislas Leibler, présentait un oscillateur génétique synthétique. L'autre, par Timothy S. Gardner, Charles R. Cantor et James J. Collins, a présenté un interrupteur à bascule génétique synthétique, montrant qu'il était possible de modéliser, concevoir et construire des réseaux de gènes synthétiques à partir de composants biomoléculaires.

Dans ce qui est considéré comme une preuve de concept majeure pour le domaine, les scientifiques d'Amyris Biotechnologies à Emeryville, en Californie, ont recâblé 12 gènes dans la levure afin que l'organisme produise de l'artémisinine, un médicament antipaludique. Sur le plan environnemental, les scientifiques recâblent également des algues et d'autres organismes pour fabriquer des biocarburants pour le secteur des transports. Eric Toone, professeur de chimie et de biochimie à l'Université Duke, déclare que sans biologie synthétique, il est peu probable que les biocarburants puissent jamais être produits aux volumes et aux prix nécessaires pour concurrencer économiquement l'essence, le diesel ou le carburéacteur.

Mais si la biologie synthétique est passionnante, elle perturbe aussi ceux qui s'inquiètent de ses risques. Les microbes modifiés pourraient s'échapper et se propager dans la nature avec des conséquences imprévues, disent certains. D'autres avertissent que la biologie synthétique a un potentiel élevé d'abus. Les séquences d'ADN personnalisées livrées par la poste peuvent désormais être achetées pour seulement 40 par paire de bases. Les sociétés de synthèse génétique ne sont pas légalement obligées de filtrer leurs clients, il est donc possible que des terroristes puissent fabriquer des armes biologiques virales à partir de zéro, explique Pat Mooney, directeur exécutif du groupe ETC à Ottawa, au Canada.

Jay Keasling, professeur de génie chimique à l'Université de Californie à Berkeley, qui a été le pionnier de la recherche sur l'artémisinine, reconnaît ouvertement les dangers potentiels du domaine. "La pire chose qui puisse arriver, c'est que quelqu'un soit blessé par la biologie synthétique", dit-il. "Mais nous parlons également d'applications qui justifient l'avancée du domaine de manière majeure." Comme d'autres partisans du domaine, Keasling définit le potentiel de la biologie synthétique en termes de comment elle peut aider à résoudre les pires problèmes de l'humanité, dont beaucoup sont étroitement liés à la santé environnementale : pénuries d'énergie, pollution, faim et maladie.

"Nous nous dirigeons vers une population mondiale de neuf milliards d'ici trente-cinq ans, contre six milliards aujourd'hui", ajoute Craig Venter, qui a dirigé des efforts privés pour décoder le génome humain et qui dirige maintenant le J. Craig Venter. Institute, un organisme de recherche basé sur la génomique. "Notre . . . l'espoir est que [la biologie synthétique] fonctionne pour que nous n'ayons pas à détruire constamment l'environnement pour produire plus de nourriture. Il en va de même pour le carburant : nous avons besoin de solutions intelligentes.

Focus sur les biocarburants

Compte tenu des problèmes de prix, de sécurité et de pollution concernant les combustibles fossiles, les biocarburants se classent parmi les utilisations prioritaires pour la biologie synthétique. cette année. (En comparaison, le ministère de la Santé et des Services sociaux a dépensé environ 19 millions de dollars sur le terrain au cours de l'exercice 2009 et n'a pas encore déterminé ses dépenses en 2010.)

Contrairement aux combustibles fossiles, qui libèrent du dioxyde de carbone longtemps séquestré (CO2) dans l'atmosphère lorsqu'ils sont brûlés, les biocarburants à base de plantes sont neutres en carbone, ce qui signifie que le carbone qu'ils libèrent pendant la combustion a été capturé dans l'air pendant la photosynthèse. Les carburants de première génération disponibles actuellement, à savoir l'éthanol à base de maïs, le biodiesel et d'autres carburants dérivés de cultures vivrières, se sont révélés peu pratiques en tant que sources d'énergie, dit Toone. L'éthanol est corrosif et miscible à l'eau, il ne peut donc pas être transporté par pipeline. Et le biodiesel ne peut pas brûler dans les moteurs à essence, qui alimentent la plupart des véhicules sur la route. De plus, les carburants de première génération sont liés aux instabilités des prix des denrées alimentaires et aussi à la déforestation dans les pays tropicaux [pour plus d'informations, voir « Food vs. Fuel : Diversion of Crops could Cause More Hunger », EHP 116:A254–A257 (2008)].

Les biocarburants de nouvelle génération générés à partir de sources non alimentaires telles que les algues, les cyanobactéries et le panic raide - une plante adventice qui pousse sur des terres marginales, générant une énorme biomasse sans beaucoup d'eau - seront idéalement produits plus efficacement, soulageant ainsi une certaine pression sur l'agriculture. Les scientifiques mettent au point des cellules qui sécrètent des carburants intermédiaires (tels que des lipides et des acides gras) qui peuvent être raffinés en carburants. En juillet dernier, ExxonMobil a contribué 600 millions de dollars à la nouvelle start-up de Venter, Synthetic Genomics, Inc., dans le but d'extraire du «biobrut» à partir d'algues photosynthétiques qui peuvent être raffinées en essence, diesel et carburéacteur.

L'approche de Venter s'appuie sur le concept de fabrication de biocarburant directement à partir de CO2 dans l'atmosphère. Les organismes photosynthétiques tels que les algues fixent le CO2 de l'air puis, en utilisant la lumière (comme source d'énergie) et l'hydrogène de la vapeur d'eau, ils réduisent ce CO2 à un produit riche en énergie : le glucose. Un sucre, le glucose est chargé de liaisons carbone-carbone. Et pendant la respiration, ces liaisons sont décomposées en lipides et autres hydrocarbures riches en énergie qui pourraient idéalement être raffinés en carburant de transport.

En modifiant la structure génétique des algues, Venter et ses collègues visent à fabriquer différents types d'hydrocarbures, plus semblables à ceux que l'on trouve dans les combustibles fossiles. Compte tenu des problèmes de propriété, Venter ne commentera pas la façon dont son entreprise recâble les algues. Il dit seulement qu'ils sont "conçus pour pomper en continu des hydrocarbures dans les médias [plutôt que de les accumuler], ce qui en fait des machines de production plutôt que quelque chose que nous cultivons juste pour tuer ou récolter".

James Liao, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l'Université de Californie à Los Angeles, espère éviter complètement le raffinage en créant des cyanobactéries photosynthétiques qui fabriquent des carburants compatibles avec les moteurs. Comme décrit dans le numéro de décembre 2009 de Biotechnologie naturelle, Liao et ses collègues détournent les voies cellulaires normalement impliquées dans la synthèse des acides aminés afin qu'ils produisent à la place de l'alcool, à savoir du butanol, qui, selon Liao, peut aller directement dans les moteurs à combustion interne actuels. « Ce qui est bien avec les algues et les cyanobactéries, c'est qu'elles ne nécessitent pas de terres agricoles », ajoute Liao. « Nous pouvons utiliser les zones côtières. »

Écrivant dans le même numéro de Biotechnologie naturelle, John Sheehan, coordinateur du programme scientifique à l'Institute on the Environment de l'Université du Minnesota, a décrit les volumes de production de Liao comme « impressionnants », soulignant qu'ils sont « cinq à six fois meilleurs que les estimations industriellement pertinentes pour la production de maïs et d'éthanol cellulosique. , et même surpasser les estimations actuelles pour la productivité de l'huile d'algues. »

Pourtant, Liao reconnaît que même avec ces rendements élevés, des microbes photosynthétiques devraient être cultivés sur des millions d'acres pour compenser l'essence et d'autres combustibles fossiles liquides. C'est en partie parce que les photons pénètrent à seulement 10 cm dans les étangs et les bioréacteurs où les microbes se développent.

Toone, qui dirige la recherche sur les biocarburants à l'Agence des projets de recherche avancée du ministère de l'Énergie – Énergie (plus communément appelée ARPA-E), convient que les biocarburants dérivés de la photosynthèse nécessiteront une énorme superficie, que des cultures énergétiques ou des microbes soient utilisés. « Et cela nous amène à une autre option qui n'a pas encore été explorée : utiliser des organismes non photosynthétiques pour fabriquer des carburants liquides à partir de dioxyde de carbone », explique Toone.

Pour ceux qui ne sont pas familiers avec la biologie synthétique, le terme peut évoquer des images de scientifiques créant une vie artificielle – des monstres, peut-être – en laboratoire. Les gros titres des journaux peuvent alimenter ces perceptions - un rapport de 2008 du Woodrow Wilson International Center for Scholars, Tendances de la couverture médiatique américaine et européenne de la biologie synthétique : suivi des cinq dernières années de couverture, a trouvé de nombreuses références médiatiques à « jouer à Dieu » ou « copier Dieu », et même l'expression « à la Frankenstein » pour décrire ce qui émerge du terrain. La réalité n'est pas si sensationnelle que les scientifiques ne créent pas tant une nouvelle vie à partir de zéro qu'ils développent de nouvelles façons de diriger le comportement des cellules.

Les microbes non photosynthétiques tirent leur énergie de sources autres que la lumière, telles que les ions chargés dans certains métaux. Mais comme leurs homologues photosynthétiques, ces organismes ne produisent pas de composés combustibles traditionnels - les microbes acétogènes, par exemple, fabriquent de l'acétate pendant la respiration, tandis que les méthanogènes produisent du méthane. « Nous avons besoin de la biologie synthétique pour installer de nouvelles voies afin que ces organismes commencent à produire les carburants qui nous intéressent », explique Toone. "Les insectes peuvent aller n'importe où, même sous terre, et vous n'avez pas besoin de les éparpiller si finement car ils ne [comptent] pas sur les photons."

Robert Kelly, directeur du programme de biotechnologie à la North Carolina State University, suggère que l'énergie pour les organismes non photosynthétiques pourrait provenir de l'hydrogène, que certains microbes anaérobies utilisent pour réduire le CO2 en molécules carbonées plus complexes. Toone ajoute que certains microbes pourraient être conçus pour utiliser l'électricité comme source d'énergie. « Vous pourriez produire cette électricité à partir de panneaux solaires, de l'énergie nucléaire, même du vent et de l'action des vagues », dit-il.

Aucune des options ahurissantes pour fabriquer des carburants de nouvelle génération n'est encore prête pour les heures de grande écoute. Et ceux jugés les plus prometteurs devront également faire face à trois défis principaux, selon James Collins, professeur de bio-ingénierie à l'Université de Boston et membre principal du Wyss Institute. « Le premier [défi] est l'échelle : vous devez amener la production à des niveaux industriels », explique Collins. « La seconde est l'efficacité, car à mesure que la taille de votre opération augmente, votre rendement en carburant diminuera probablement. Et le troisième est l'économie. Vous ne pouvez pas vous attendre à un modèle commercial viable s'il vous en coûte quatre dollars pour produire un dollar d'essence. Ne pas surmonter l'une de ces limitations est susceptible de tuer votre projet.

Robert Carlson, directeur de Biodesic, une entreprise de conception de bio-ingénierie à Seattle, Washington, ne considère pas nécessairement l'échelle comme un facteur décisif lorsqu'il s'agit de commercialiser des applications de biocarburant. Au contraire, écrit-il dans un essai du 23 février 2009 intitulé « Les nouvelles biousines », la biologie synthétique pourrait permettre la production de carburant dans les voitures elles-mêmes : « Au printemps 2007, des chercheurs ont signalé la construction réussie d'une voie synthétique composée de 13 enzymes de différents organismes qui peuvent transformer l'amidon en hydrogène », a-t-il écrit. "Cela suggère un avenir dans lequel le sucre ou l'amidon - des substances disponibles dans n'importe quelle épicerie - iront dans nos réservoirs de carburant au lieu de l'essence."

Kelly ajoute qu'aucune approche n'est susceptible de servir de solution miracle pour remplacer complètement les combustibles fossiles. « Nous n’allons pas être enfermés dans un seul système », dit-il.

Microbes synthétiques pour la bioremédiation

Outre les nouveaux carburants, un meilleur nettoyage des déchets dangereux est également cité comme l'une des promesses environnementales de la biologie synthétique. La biorestauration est déjà courante dans le nettoyage des déversements de pétrole Rhodocoque et Pseudomonas les bactéries, entre autres, consomment et dégradent naturellement de nombreux composants pétroliers en sous-produits moins toxiques. Selon Gary Sayler, qui dirige le Center for Environmental Biotechnology au Université du Tennessee à Knoxville.Mais la recherche dans ce domaine, en cours de développement depuis plus de deux décennies, n'est pas encore sortie du laboratoire, dit Sayler. Craignant des conséquences environnementales incertaines, les militants se sont systématiquement opposés à la libération de microbes modifiés pour le nettoyage, et l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA) a soumis les organismes à de vastes protocoles d'évaluation des risques.

Aujourd'hui, les agences de santé sont plus disposées à considérer les microbes génétiquement modifiés dans le nettoyage, dit Sayler, mais même ainsi, l'infrastructure nécessaire pour procéder n'est pas disponible, et le financement non plus. La biologie synthétique pourrait offrir de nouvelles opportunités, ajoute-t-il, mais les scientifiques doivent explorer comment les voies de dégradation se sont développées principalement dans Escherichia coli la recherche fonctionnera sur d'autres microbes mieux adaptés à la survie dans les sites pollués.

Victor de Lorenzo, chef du laboratoire de microbiologie moléculaire environnementale du Centre national espagnol de biotechnologie, est un scientifique de premier plan dans ce domaine. De Lorenzo utilise des microbes robustes qui survivent dans des conditions difficiles, par exemple la bactérie du sol Pseudomonas putida– qu'il « édite » ensuite génomiquement en remplaçant les gènes non essentiels par des circuits métaboliques et régulateurs modifiés qui dégradent les composés cibles. Ces nouveaux circuits éloignent les microbes des sources de carbone faciles telles que le glucose, dit-il, et vers des sources de nourriture plus difficiles dans les produits chimiques industriels. "En d'autres termes, nous dissocions le métabolisme de la propre physiologie du microbe", explique-t-il.

En supprimant tous les gènes non essentiels, de Lorenzo peut créer ce qu'on appelle un génome réduit, ou une cellule minimisée. En tant qu'ardoises vierges que les scientifiques peuvent programmer en ajoutant de nouveaux gènes, ces constructions définissent une avancée de pointe pour la biologie synthétique.

En plus de fabriquer des cellules minimales en supprimant des gènes inutiles, les scientifiques peuvent également les générer en démarrant des cellules vides (dont les propres chromosomes ont été supprimés) avec des génomes entièrement nouveaux assemblés à partir de zéro. C'est l'approche que Venter adopte maintenant. En 2008, lui et son équipe de recherche ont accompli l'un des plus grands exploits de la biologie synthétique : ils ont synthétisé le génome entier - 485 gènes codants - pour Mycoplasme génital, une simple bactérie. Selon Venter, au moins 115 de ces gènes ne sont pas essentiels et peuvent être supprimés sans nuire à la fonctionnalité du génome. L'équipe de Venter essaie maintenant d'utiliser un génome bactérien synthétique pour démarrer la cellule vide d'une espèce apparentée, M. capricolum.

Jusqu'à présent, comme indiqué dans le numéro du 25 septembre 2009 de Science, ils n'ont pas réussi. Venter explique que M. capricolum a rejeté le nouveau génome de la même manière qu'il pourrait rejeter un virus. « Nous développons des méthodes pour contourner ce problème », dit-il. Parmi ces méthodes : éliminer les enzymes de restriction qui M. capricolum utilise pour découper du matériel génétique étranger (ce qui a conduit à l'échec récent) ou pour attacher des groupes méthyle au génome synthétique pour le protéger dans la cellule. En cas de succès, Venter et ses collègues produiront une cellule minimale ne possédant que les gènes nécessaires à la vie.

Cependant, la question de savoir si une telle cellule constituerait une forme de vie synthétique, comme certains l'ont prétendu, fait l'objet d'un débat. Petra Schwille, professeure au Centre de biotechnologie de l'Université de technologie de Dresde, affirme que le microbe de Venter n'est pas tant une vie synthétique qu'une chose plus analogue à un clone interspécifique. « Il insère le génome d'un organisme dans le châssis d'un autre », explique-t-elle. C'est différent de synthétiser une cellule vivante entière à partir d'acides gras et de protéines. Pour moi, cela ressemble plus à un robot bactérien qu'à un type de vie synthétique.

Venter souligne que son ambition en créant ce type de cellules a toujours été de les utiliser comme plateformes pour comprendre les processus fondamentaux du vivant. Pourtant, Silver souligne que quelle que soit la façon dont elles sont fabriquées, des cellules minimales pourraient également être utilisées comme plates-formes de fabrication de base. Tout comme la fonctionnalité d'un ordinateur dépend du logiciel que vous y installez, explique-t-elle, la fonctionnalité minimale d'une cellule dépendrait de ses circuits synthétiques. "Si vous voulez fabriquer du carburant ou des médicaments, vous l'utilisez toujours comme organisme de plate-forme", dit-elle. "C'est essentiellement un châssis universel sur lequel vous superposez tout le reste."

Réguler l'avenir

Pendant ce temps, les experts ne sont pas d'accord sur le degré de risque de l'un de ces microbes modifiés. Keasling soutient qu'ils ne rivalisent pas bien dans la nature et, de plus, que les scientifiques peuvent concevoir les organismes pour qu'ils meurent lorsque leur tâche est terminée, par exemple, après l'épuisement des polluants nutritifs dont ils se nourrissent. Et Collins a créé des compteurs d'ADN qui entraînent la mort des cellules après qu'elles se soient répliquées plusieurs fois.

Pourtant, comme Rejeski l'a écrit dans le numéro de janvier/février 2010 de Le Forum de l'Environnement, « Une leçon importante de la dernière révolution industrielle est que les gagnants de cette course aux armements technologiques ne sont pas nécessairement bons pour l'environnement. » La biologie synthétique promet une galaxie de molécules et de systèmes « spécialement conçus pour répondre à l'environnement extérieur (par exemple, modifier la structure et le comportement en réponse à la lumière, aux champs électromagnétiques, au pH ou à d'autres conditions), ou s'auto-assembler en fait entièrement de nouvelles structures », a-t-il écrit. "Ces applications seront difficiles à comprendre avec les méthodes traditionnelles d'évaluation des risques."

Kitney dit que l'interface entre les sociétés de synthèse génique et le public constituera finalement la ligne de front pour les nouvelles réglementations. « À l'heure actuelle, la communauté de recherche dans ce domaine est assez petite », dit-il. "Mais à mesure qu'il grandira - et je suis convaincu que ce sera le cas - nous devrons passer de systèmes volontaires à des réglementations plus rigoureuses qui surveillent les menaces potentielles."

Mooney met également en garde contre le fait que le développement des biocarburants pourrait encore concurrencer de manière inacceptable pour les ressources agricoles et consolider la propriété intellectuelle des carburants et de la fabrication entre les mains de quelques entreprises seulement. Le rapport d'octobre 2008 du groupe ETC Marchandiser la dernière paille de la nature ? Génie génétique extrême et économie sucrière post-pétrolière déclare : « Les défenseurs de la biologie synthétique et de l'économie du sucre biologique supposent que des réserves illimitées de biomasse cellulosique seront disponibles. Mais des quantités massives de biomasse peuvent-elles être récoltées de manière durable sans éroder/dégrader les sols, détruire la biodiversité, accroître l'insécurité alimentaire et déplacer les populations marginalisées ? » De plus, selon le rapport, le simple fait de « aller au-delà du pétrole » ne résout pas les habitudes de consommation élevées qui sont à l'origine de bon nombre de ces maux environnementaux.

De l'avis de Mooney, les réglementations régissant la biologie synthétique sont maintenant totalement inadéquates. Cela ne veut pas dire que les risques l'emportent sur les avantages potentiels, souligne-t-il. "Nous ne parlons pas d'un échec de la science mais de la gouvernance en termes de capacité à suivre et à réguler une nouvelle technologie puissante", explique-t-il. "Cette capacité à reconcevoir la vie est bien plus grande que ce que nous associons normalement à la biotechnologie."

Comme Rejeski l'a dit dans son Forum environnemental essai : « L'EPA et les autres agences environnementales ont une occasion unique de placer la politique et la protection de l'environnement devant un changement majeur dans la façon dont nous produisons à peu près tout. » Ce qu'il faut, dit Rejeski, c'est une autorité centrale qui coordonne la recherche et la planification sur la biologie synthétique. Une entité analogue, dit-il, pourrait être le National Nanotechnology Coordination Office, qui organise la recherche et le développement fédéraux, l'information publique et les audiences du Congrès dans ce domaine. "Il n'y a pas assez d'engagement du public sur la science de la biologie synthétique ou ses implications sociales et éthiques, mais d'après ce que nous pouvons dire dans nos groupes de discussion et nos enquêtes, cela va être une question vraiment controversée", a déclaré Rejeski. "Les gens réagissent très négativement à l'expression" biologie synthétique ", et il va être difficile de faire passer la science à travers l'aiguille de l'opinion publique."

Pourtant, Mooney loue ce qu'il dit être un dialogue remarquablement ouvert entre les scientifiques et les experts politiques au début de la technologie. « Ce ne peuvent pas être simplement des scientifiques qui prennent toutes les décisions ici », dit-il. « Nous avons également besoin de gouvernements qui représentent le peuple, qui peuvent parler aux scientifiques et au-delà d'eux. Je pense que si les gens ont la chance de bien réfléchir à ces choses, nous finirons par dire non dans certains cas, mais dans d'autres, nous voudrons savoir comment nous pouvons utiliser [la biologie synthétique] pour résoudre des problèmes.

Les chercheurs visent actuellement à produire 100 g de biocarburant par m 2 et par jour à partir d'algues et de cyanobactéries, soit environ 10 fois la production réalisée jusqu'à présent. Égaler la demande actuelle d'essence aux États-Unis nécessiterait des millions d'acres si l'on utilise des algues photosynthétiques, mais de nouvelles souches d'algues non photosynthétiques peuvent être cultivées dans des bioréacteurs de fermentation qui pourraient nécessiter moins de superficie.

Dessus: Rick Weiss du MIT et ses collègues ont conçu E. coli cellules « réceptrices » pour évaluer à quelle distance elles se trouvent des cellules « émettrices » roses et rapporter cette distance en exprimant une protéine fluorescente particulière (rouge ou bleue). L'effet ressemble quelque peu à l'embryogenèse, dans laquelle l'environnement maternel fournit de tels indices en utilisant des gradients chimiques.

Au dessous de: William Shih de Harvard et ses collègues ont conçu un seul brin d'ADN qui se replie en un octaèdre à l'échelle nanométrique à l'aide d'une technique appelée nano-origami. Ces structures minuscules pourraient être utilisées dans la fabrication moléculaire, en tant que structures qui transportent les molécules médicamenteuses directement vers les cellules malades, ou dans la cristallographie aux rayons X.


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Commentaires:

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