Vulgarisation scientifique

Voici le printemps enfin arrivé! Existe-t-il un symbole du printemps plus adéquat que l’œuf? Pour vous divertir et pour démontrer les diverses visions fascinantes des scientifiques, nous avons demandé aux différents départements de la Faculté des sciences de vous présenter comment leur discipline voit et interprète l’œuf. Comme vous pourrez le lire, il y a plus d’une façon de voir l’œuf! 

L’œuf vu par… un biologiste : l’œuf ou la poule?

Qui est arrivé le premier, l’œuf ou la poule? Cette question est l’exemple type d’une énigme apparemment insoluble, et elle semblerait à la rigueur absurde. La poule est la mère de l’œuf, mais l’œuf est la matrice de la poule : le vertige nous saisit en considérant une régression infinie de générations d’œufs et de poules qui, présumément, pourrait s’étirer à l’infini. 

Ah, mais voilà où se trouve la clé de l’énigme : l’histoire de l’œuf et de la poule n’est justement pas infinie.  Ces sympathiques gallinacés sont somme toute assez récents, évolutivement parlant. Toutes poules domestiques confondues (il y a en effet plusieurs variétés de poules), le genre Gallus se serait développé il y a quelque 50 millions d’années à partir d’un ancêtre ayant vécu quelque part en Asie du sud-est. Ces poules préhistoriques pondaient aussi des œufs, cela va de soi, comme tous les oiseaux. Quant au lointain ancêtre en question, il descendait lui-même d’oiseaux encore plus anciens qui pondaient tous des œufs génération après génération. Notre placide pondeuse d’aujourd’hui reconnaîtrait probablement difficilement son sauvage aïeul, luttant âprement pour sa survie dans des pays tropicaux. Il faut dire que la transition de l’un à l’autre s’est faite si lentement qu’on ne peut en constater le résultat qu’après coup mais pas en temps réel. Pour nous, une poule pond un œuf qui donne une poule toute semblable à la première de la même façon qu’un enfant qui se lève le matin a exactement la même taille que celle qu’il avait hier. Ce n’est qu’après vingt ans qu’on remarque qu’il a bien grandi! 

Mais l’histoire de la poule ne s’arrête pas là, car les oiseaux préhistoriques ont eux-mêmes des ancêtres encore plus lointains. Des ancêtres qui, d’après les fossiles qu’ils nous ont laissés, avaient des caractéristiques beaucoup plus reptiliennes qu’aviaires : malgré leur plumage de plus en plus abondant, ils avaient par exemple conservé des dents (eh oui, ces poules avaient des dents!) ainsi qu’une longue queue pointue. Et pour cause : les ancêtres de tous les oiseaux, poules incluses, étaient des dinosaures théropodes. Et ces dinosaures, comme tous les reptiles, pondaient eux aussi des œufs! 

La réponse à notre question est donc élémentaire, si on la considère dans son cadre historique : la poule vient de l’œuf, qui vient d’une poule un peu plus ancienne, qui vient d’un œuf, qui vient d’une poule encore plus ancienne, qui vient d’un œuf, et en continuant ainsi on réalise que la poule d’antan ressemble de moins en moins à notre poule moderne et de plus en plus à un dinosaure emplumé, qui provient d’un œuf, qui provient d’un dinosaure encore plus primitif, et ainsi de suite jusqu’aux origines de la reproduction ovipare.  La conclusion est inéluctable : il y a eu des œufs très, très longtemps avant que la poule n’ait pour la première fois lancé son cot-cot-codet!

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Benoît Leblanc, Ph.D.
Département de biologie

L’œuf vu par... une mathématicienne : la forme

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La forme de l’œuf de poule est facilement reconnaissable. Ce n’est ni en forme de sphère, ni un ellipsoïde : sa forme est plutôt ovale, terme qui vient du mot latin pour… Œuf, assez étonnamment.

Pour comprendre la forme d’un œuf, considérons une coupe transversale. Nous obtenons un ovale. En faisant pivoter cet ovale autour de son axe de symétrie, on obtient l’œuf en trois dimensions.

Cette forme est intéressante pour la poule étant donné que, sur un plan incliné, un œuf aura tendance à s’arrêter plutôt que de rouler (essayez-le!). Cela est dû au fait que l’œuf n’est pas symétrique autour de son centre de gravité, contrairement à une sphère ou à un ellipsoïde.

Plusieurs mathématiciens ont exploré la forme de l’œuf, en particulier un que vous connaissez bien : René Descartes.  Voici sa recette…

On commence avec deux cercles; disons que le premier est de centre C1 et de rayon r1 , et que le deuxième cercle est de centre C2 et de rayon r2

  • On prend deux demi-droites parallèles d1 et d2 partant de chacun des centres. 
  • On note par A1 le point où la demi-droite d1 rencontre le deuxième cercle (celui centré en C2). 
  • On note par A2 le point où la demi-droite d2 rencontre le premier cercle (celui centré en C1). 
  • Les droites A1 C1 et A2 C2 s’intersectent en un point P appartenant à l’ovale. 
  • En faisant varier la direction des demi-droites d1 et d2, on obtient tous les points de l’ovale.

Deux tels points sont illustrés sur la figure.  (Le deuxième point est à l’intersection de A1’ C1 et A2’ C2.)

On peut montrer que l’ovale est le lieu des points X satisfaisant l’égalité suivante :

r2 d(X, C1)+ r1 d(X, C2)= r1 r2

où d(X,Y) dénote la distance entre les points X et Y.

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Professeure Virginie Charette
Département de mathématiques

L'œuf vu par... un physicien : l'œuf cuit ou œuf cru?

Vous avez invité des amis pour un brunch dominical et avez préparé des œufs durs que vous avez mis au réfrigérateur. Mais, par distraction, vous les avez mis dans la même boîte que les œufs non cuits. Comment les distinguer? Grâce à une notion élémentaire de physique.

Il suffit d’utiliser un truc bien simple pour discerner les œufs crus des œufs durs.  Nous savons que les œufs cuits sont raisonnablement rigides, alors que les œufs crus sont remplis d’un liquide visqueux. Pour déterminer l’état de l’œuf que nous avons en main, il suffit de le mettre « debout » (la partie la plus large vers le bas) et, par la suite, de le mettre en rotation rapide sur lui-même.

Après une courte seconde, on l’arrête très brièvement (pincez et relâchez). Si l’œuf est cuit, la rotation s’arrêtera. Si l’œuf est encore cru, le liquide visqueux à l’intérieur continuera de tourner. Il entraînera donc la coquille et l’œuf au complet reprendra son mouvement de rotation.

Vous pourrez maintenant épater vos invités lors de votre prochain brunch!
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Pr David Sénéchal
Département de physique

L’œuf vu par… un chimiste : un petit laboratoire

La chimie analytique s’intéresse à l’étude de la composition de la matière. Elle se sert alors d’une gamme très large d’instruments et de techniques pour arriver à identifier ou quantifier les substances qui composent un échantillon donné. Ainsi, l’œuf, pour un chimiste comme moi, est un échantillon, un ensemble de molécules et de matériaux qui ont une concentration et une structure chimique bien définie.

Lorsqu’un chimiste analytique veut étudier la composition d’un échantillon pour identifier un composé ou un ensemble de composés, il le sépare en plusieurs parties plus simples. Cette étape de préparation est indispensable avant l’analyse d’un échantillon donné. Ceci nous simplifie la tâche puisque, la diversité chimique est si élevée que même les échantillons les plus simples contiennent des milliers des composés différents.

Alors si l’on divise un œuf de poule en ses parties principales on peut voir qu’il est composé d’une coquille, de l’albumen (blanc de l’œuf) et du jaune d’œuf.

La coquille est composée principalement (≈92 %) de carbonate de calcium, le même minerai qui était autrefois utilisé pour fabriquer la craie utilisée en classe. Ensuite, l’albumen est constitué majoritairement d’eau (≈88 %) et de protéines (≈10 %) comme l’ovalbumine. Finalement le jaune d’œuf est constitué aussi en grande partie d’eau (≈49 %), de protéines (≈16 %),  et de lipides (≈33 %) comme des acides gras saturés et insaturés.

Donc l’œuf, aussi simple qu’il puisse paraître, est un petit laboratoire contenant une gamme très diversifiée de composés chimiques!

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Pr Pedro Alejandro Segura
Département de chimie

Référence :

Mine, Y. (Ed.). (2008). Egg bioscience and biotechnology. John Wiley & Sons : Hoboken, NJ, 366 p.

L’œuf vu par… un informaticien : le « Easter Egg »

Lorsqu’on parle d’œufs au printemps, on pense souvent aux œufs de Pâques. Mais quel est le lien entre les œufs de Pâques et l’informatique? Eh bien, comme les petites douceurs qui leur ont donné leur nom, les « Easter Eggs » (littéralement, « œufs de Pâques ») sont des surprises cachées dans les jeux, les applications ou tout autre type de logiciels.

Ils peuvent prendre la forme de messages, d’images ou même de niveaux cachés dans les jeux. Les « Easter Eggs » ne sont pas des erreurs, ils sont délibérément placés à des endroits bien spécifiques dans le code par les équipes de programmeurs, pour faire plaisir aux utilisateurs (et, soyons honnêtes, pour se faire rigoler entre eux-mêmes).

Il y a plusieurs façons d’y accéder, soit par une suite de touches ou autres actions, en cliquant à un endroit insolite… On les trouve parfois par accident et souvent simplement par des discussions, du « bouche à oreille » (ou plutôt, du clavier à l’écran…).

Les premiers messages cachés seraient apparus à la fin des années 1970. Le premier « Easter Egg » trouvé dans un jeu par les utilisateurs serait dans le jeu « Adventure » d’Atari. Le programmeur du jeu y a inséré la phrase « Created by Warren Robinett », puisque les créateurs n’étaient pas nommés par la compagnie.

Depuis ce temps, on en retrouve un peu partout.  Plusieurs logiciels populaires en contiennent, notamment Windows, OS x, etc.

Par exemple :
1. Dans Chrome ou dans Firefox (pas Internet Explorer ni Opera) tapez  “do a barrel roll” dans la case de recherche et voyez l’effet que cela produit sur votre écran.
2. Dans Google, recherchez « blink tag ». Les deux mots clignoteront dans les résultats. Cela commémore le retrait de la fonctionnalité « blink » de html et du web.
3. Sur Android 5.0 (Lollipop), choisissez « Settings » et ensuite « About Phone ».  Pressez plusieurs fois sur le numéro de la version.  Une sucette (un « lollipop » ) va apparaître. Si vous pressez  assez longuement la sucette, vous pourrez jouer à un clone de « Flappy Bird » avec des sucettes géantes.

4.  Dans la barre d'adresse de Firefox , écrivez "about:robots" :  un robot vous adressera un message.

5. Google street view.  suivez ce lien, et vous verrez une rue de Londres.  Si vous cliquez au bon endroit de la cabine téléphonique, vous arriverez dans le « Tardis » de l’émission de science-fiction « Doctor Who ».

Et vous, quel est votre « Easter Egg » préféré?

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Pr Gabriel Girard
Département d’informatique