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L'équation universelle de "la forme de l'œuf" enfin trouvée après des années de recherche
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L'équation universelle de "la forme de l'œuf" enfin trouvée après des années de recherche

Existe-t-il une équation capable de décrire parfaitement chaque œuf d'oiseau ? Drôle de question pour le commun des mortels, mais pour les mathématiciens, l’affaire est sérieuse. La forme d’un oeuf, simplissime, compte parmi les plus reconnaissables dans la nature. Elle est aussi au coeur des enjeux évolutifs de pas moins de 10.500 espèces d'oiseaux vivants, parmi lesquelles celles dont les œufs sont destinés à la consommation humaine. Et pour cause : la forme de l’œuf doit être adaptée au développement d’un embryon, pouvoir être expulsée du corps des volatiles, ne pas rouler une fois à l’extérieur ou encore être suffisamment résistante pour supporter le poids du parent qui les couvera.

Chaînon manquant

Dès lors, connaître avec précision les lois mathématiques qui la régissent - une forme communément appelée "ovoïde" ou "oviforme" - présente de nombreux intérêts, allant d’une meilleure compréhension de l’évolution de cette classe de vertébrée apparue au Jurassique moyen (et donc descendante directe des dinosaures à plumes) à la conception d’emballage d’œufs de poule plus à même de les protéger de la casse. Pourtant, cette caractérisation géométrique ovoïde, universellement appliquée aux œufs de tous les oiseaux, n’avait jamais pu jusqu’ici être décrite par les mathématiciens. En somme, jamais une formule mathématique unique n’avait été trouvée pour décrire la forme de tous les œufs. De quoi fortement agacer les mathématiciens et ne pas arranger les affaires des ingénieurs devant se frotter aux structures ovoïdes. En architecture par exemple, les formes ovoïdes sont courantes, leur adoption permettant de supporter des charges maximales avec une consommation minimale de matériaux.

Darren Griffin, généticien à l’Université du Kent, au Royaume-Uni, et auteur principal d’un article paru le 23 août 2021 dans les Annals of the New York Academy of Sciences, explique que l'analyse mathématique de toutes les formes d’œufs peut se faire à partir de quatre figures géométriques : la sphère, l'ellipsoïde, l'ovoïde et le pyriforme (ou la poire). "Les trois premières ont une définition mathématique claire, chacune étant dérivée de l'expression de la précédente, mais une formule pour le profil pyriforme restait à trouver", poursuit le scientifique. Ainsi, depuis des années, les chercheurs se retrouvaient coincés dans une équation inapte à décrire avec précision les œufs en forme de poire, à l’instar de ceux de la bécassine double ou du manchot royal.

Équation à quatre dimensions

Le pompon vient enfin d’être arraché avec élégance par Darren Griffin et son équipe, constituée d’un biologiste de l'Institut ukrainien de recherche pour le traitement de l'environnement et d’un ingénieur de la société Vita-Market. En utilisant quatre dimensions faciles à mesurer, telles que la longueur de l'œuf, sa largeur maximale, le décalage de son axe vertical et le diamètre au quart de sa longueur, les scientifiques ont fini par mettre au point la formule gagnante. Conjugés sous la forme d’une équation, ces quatre paramètres permettent de calculer la forme de n'importe quel œuf d'oiseau, qu'il soit rond comme une balle de ping-pong, sphérique, oblong ou en forme de poire.

"Cette formule universelle peut être appliquée dans toutes les disciplines fondamentales, notamment dans l'industrie alimentaire et avicole, et servira d'impulsion à d'autres investigations inspirées par l'œuf comme objet de recherche", a déclaré Darren Griffin dans un communiqué. Et Michael Romanov, chercheur invité à l'Université du Kent et co-auteur de l’étude, d’ajouter : "Cette équation mathématique souligne notre compréhension et notre appréciation d'une certaine harmonie philosophique entre les mathématiques et la biologie. (Elle ouvre) une voie vers une compréhension plus approfondie de notre Univers, qui se manifeste ici soigneusement sous la forme d'un œuf."

Source : Marine Benoit / Sciences et Avenir
Crédit : Klaus Rassinger et Gerhard Cammerer/Wikimedia Commons

Les images des œufs des quatre formes principales des espèces suivantes : (A) chouette de l'Oural (Strix uralensis), circulaire ; (B) émeu (Dromaius novaehollandiae), elliptique ; (C) Balbuzard pêcheur (Pandion haliaetus), ovale ; (D) Guillemot de Brünnich (Uria lomvia), pyriforme. Les graphiques à droite montrent les contours théoriques tracés à l'aide du modèle de Hügelschäffer.

L'équation universelle de "la forme de l'œuf" enfin trouvée après des années de recherche Actualités

L'équation universelle de "la forme de l'œuf" enfin trouvée après des années de recherche

Existe-t-il une équation capable de décrire parfaitement chaque œuf d'oiseau ? Drôle de question pour le commun des mortels, mais pour les mathématiciens, l’affaire est sérieuse. La forme d’un oeuf, simplissime, compte parmi les plus reconnaissables dans la nature. Elle est aussi au coeur des enjeux évolutifs de pas moins de 10.500 espèces d'oiseaux vivants, parmi lesquelles celles dont les œufs sont destinés à la consommation humaine. Et pour cause : la forme de l’œuf doit être adaptée au développement d’un embryon, pouvoir être expulsée du corps des volatiles, ne pas rouler une fois à l’extérieur ou encore être suffisamment résistante pour supporter le poids du parent qui les couvera.

Chaînon manquant

Dès lors, connaître avec précision les lois mathématiques qui la régissent - une forme communément appelée "ovoïde" ou "oviforme" - présente de nombreux intérêts, allant d’une meilleure compréhension de l’évolution de cette classe de vertébrée apparue au Jurassique moyen (et donc descendante directe des dinosaures à plumes) à la conception d’emballage d’œufs de poule plus à même de les protéger de la casse. Pourtant, cette caractérisation géométrique ovoïde, universellement appliquée aux œufs de tous les oiseaux, n’avait jamais pu jusqu’ici être décrite par les mathématiciens. En somme, jamais une formule mathématique unique n’avait été trouvée pour décrire la forme de tous les œufs. De quoi fortement agacer les mathématiciens et ne pas arranger les affaires des ingénieurs devant se frotter aux structures ovoïdes. En architecture par exemple, les formes ovoïdes sont courantes, leur adoption permettant de supporter des charges maximales avec une consommation minimale de matériaux.

Darren Griffin, généticien à l’Université du Kent, au Royaume-Uni, et auteur principal d’un article paru le 23 août 2021 dans les Annals of the New York Academy of Sciences, explique que l'analyse mathématique de toutes les formes d’œufs peut se faire à partir de quatre figures géométriques : la sphère, l'ellipsoïde, l'ovoïde et le pyriforme (ou la poire). "Les trois premières ont une définition mathématique claire, chacune étant dérivée de l'expression de la précédente, mais une formule pour le profil pyriforme restait à trouver", poursuit le scientifique. Ainsi, depuis des années, les chercheurs se retrouvaient coincés dans une équation inapte à décrire avec précision les œufs en forme de poire, à l’instar de ceux de la bécassine double ou du manchot royal.

Équation à quatre dimensions

Le pompon vient enfin d’être arraché avec élégance par Darren Griffin et son équipe, constituée d’un biologiste de l'Institut ukrainien de recherche pour le traitement de l'environnement et d’un ingénieur de la société Vita-Market. En utilisant quatre dimensions faciles à mesurer, telles que la longueur de l'œuf, sa largeur maximale, le décalage de son axe vertical et le diamètre au quart de sa longueur, les scientifiques ont fini par mettre au point la formule gagnante. Conjugés sous la forme d’une équation, ces quatre paramètres permettent de calculer la forme de n'importe quel œuf d'oiseau, qu'il soit rond comme une balle de ping-pong, sphérique, oblong ou en forme de poire.

"Cette formule universelle peut être appliquée dans toutes les disciplines fondamentales, notamment dans l'industrie alimentaire et avicole, et servira d'impulsion à d'autres investigations inspirées par l'œuf comme objet de recherche", a déclaré Darren Griffin dans un communiqué. Et Michael Romanov, chercheur invité à l'Université du Kent et co-auteur de l’étude, d’ajouter : "Cette équation mathématique souligne notre compréhension et notre appréciation d'une certaine harmonie philosophique entre les mathématiques et la biologie. (Elle ouvre) une voie vers une compréhension plus approfondie de notre Univers, qui se manifeste ici soigneusement sous la forme d'un œuf."

Source : Marine Benoit / Sciences et Avenir
Crédit : Klaus Rassinger et Gerhard Cammerer/Wikimedia Commons

Les images des œufs des quatre formes principales des espèces suivantes : (A) chouette de l'Oural (Strix uralensis), circulaire ; (B) émeu (Dromaius novaehollandiae), elliptique ; (C) Balbuzard pêcheur (Pandion haliaetus), ovale ; (D) Guillemot de Brünnich (Uria lomvia), pyriforme. Les graphiques à droite montrent les contours théoriques tracés à l'aide du modèle de Hügelschäffer.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Jusqu’au 31 décembre

EXPOSITION
"VENI, VIDI... BÂTI !"

Le musée Narbo Via présente sa première exposition temporaire, Veni, Vidi… Bâti ! Cette dernière proposera une réflexion sur la persistance du prestigieux héritage architectural de la Rome antique et interrogera la notion de « fragment », architectural et archéologique.

Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 9 janvier 2022

EXPOSITION
"DESTINS DE CIRQUE"

Cette exposition présente les destins des femmes et hommes du cirque entre ombres et lumières. Costumes, affiches, instruments de musique, gravures originales, films … évoquent l’art du cirque du XVIIIe siècle à nos jours.
Les fabuleux dessins aquarellés des sœurs Vesque, les planches uniques du grand costumier Gérard Vicaire éclairent ces destins de cirque.

Saline royale
Grande rue
25610 ARC-ET-SENANS
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Jusqu'au 27 mars 2022

EXPOSITION
"JEAN-FRANCIS AUBURTIN, UN ÂGE D'OR"

Jean-Francis Auburtin (1866-1930) s’inscrit dans la longue procession des peintres sur le motif : Delacroix, Courbet, Boudin, Jongkind, Monet...
En une centaine d'œuvres, le Musée de Lodève propose une rétrospective de ce peintre à redécouvrir.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


35 - Ille-et-Vilaine

Jusqu'au 18 décembre

EXPOSITION
"CHÂTEAU DE FOUGÈRE : ARCHÉOLOGIE, LE PASSÉ DÉVOILÉ"

L'archéologie nous permet de comprendre le quotidien et les savoirs-faire de nos ancêtres.
Découvrez à travers cette exposition le fonctionnement d'une fouille archéologique et les objets enfouis dans le sol du territoire depuis des centaines d'anées...

Château de Fougères
Place Pierre Symon
35300 Fougères
02 99 99 79 59
www.chateau-fougeres.com


50 - Manche

Jusqu'au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"LE PEUPLE DES DUNES, DES GAULOIS SOUS LA PLAGE"

Menée en partenariat avec l’INRAP. Dans cette exposition visant à valoriser le site archéologique gaulois découvert sous la plage d’Urville-Nacqueville, c’est une véritable immersion dans la vie quotidienne de nos ancêtres, à la fois navigateurs et commerçants, qui vous sont proposée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 31 décembre

EXPOSITION
"LES COULEURS DU CHAROLAIS-BRIONNAIS"

Ils sont nés ici, y ont grandi ; ils y résident pour la plupart ou y séjournent durant les vacances…leur point commun ? Ils l’ont tous dans la tête et dans le cœur ! Le Charolais-Brionnais sera mis à l’honneur à travers 130 photographies des membres du groupe Facebook « Les Couleurs du Charolais-Brionnais ».

La Maison du Charolais
43 Route de Mâcon, RCEA N79 sortie 12
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


88 - Vosges

Du 3 décembre au 2 janvier

EPINAL
"VILLAGE DE SAINT-NICOLAS"

Marché d'Artisans d'Art, manège en bois.

Place Pinau
88000 Épinal
06 80 10 76 31
www.tourisme-epinal.com

Lieux:

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