Photo par Éloïse Brassard

Voici des glaciers entourés de formations rocheuses en fausses couleurs, sur l’île Axel Heiberg au Nunavut. Notez les zones jaunes-orangées, ce sont des « chapeaux de fer ». Ces dépôts de surface, riches en fer oxydé, témoignent d’un milieu acide, propice à l’établissement de certaines formes de vie. On y rencontre aussi un minéral dont la structure cristalline peut conserver des traces de vie : la jarosite, un biomarqueur retrouvé sur la planète Mars! À partir d’analyses au sol, la chercheuse explore une méthode pour repérer ces chapeaux sur des images satellite de l’Arctique canadien; un savoir qui sera appliqué aux images satellite de la planète rouge.

Photo par Karine Bilodeau

« Mon travail commence, il n’arrête jamais. » Ce sont les mots de cette enseignante travaillant à ses corrections un samedi matin alors que ses enfants jouent autour d’elle, fragmentant son attention. Cette image s’inscrit dans une thèse s’intéressant au rapport au travail des enseignantes du préscolaire et du primaire. On observe ici la normalisation du déversement d’une part importante des tâches dans les autres sphères de vie, bien avant l’arrivée du télétravail amené par la pandémie. Ce travail invisibilisé se camoufle parmi les obligations du quotidien, rendant perméable la frontière entre la vie personnelle et professionnelle.

Photo par Denise Chabot

Ce montage végétal miscroscopique met en vedette l’Arabette des dames, qui pousse naturellement sous cette forme de rosette. Arabidopsis Thaliana est une candidate idéale pour la recherche en biologie végétale, car son cycle de vie est très rapide, soit six semaines. Ici, on ne voit que des cotylédons, les premières feuilles à émerger – sauf pour une anthère, là où se forment les grains de pollen (en haut, à gauche). Chacune des feuilles est issue d’une recherche particulière s’intéressant entre autres à sa physiologie, sa génétique, sa résistance aux maladies et aux intempéries, sa reproduction ou sa production de semences.

Photo par Charles Picard-Krashevski

Cette tourbière nichée dans le parc national du Mont-Tremblant fait l’objet d’un inventaire floristique afin d’évaluer les impacts des changements climatiques. Pour ce faire, des botanistes identifient toutes les espèces végétales d’une parcelle de 400 m² (délimitée par le triangle formé par les trois carrés), une tâche fastidieuse nécessitant environ trois heures de travail. Cependant, en partant d’images captées par un drone, et grâce à l’analyse par l’intelligence artificielle, 20 minutes suffiraient. L’identification serait donc automatisée après l’entraînement du modèle à reconnaître toutes les plantes. Le ou la botaniste encadrerait alors son collègue « machine » en validant ses résultats.

Photo par Rebecca Osborne

Vieux d’à peine trois jours, ces minuscules embryons d’escargots d’eau douce voient le monde pour la première fois. Dépourvus de véritables yeux, c’est par leurs taches (les petits points noirs) et pédoncules oculaires que les escargots perçoivent la lumière, la pression et les signaux chimiques, ce qui leur permet de s’orienter dans leur environnement. Les escargots d’eau douce jouent un rôle important dans les écosystèmes aquatiques, car ils recyclent les nutriments. Ils servent aussi de sentinelles, un peu comme des canaris dans une mine de charbon : ils nous aident à comprendre les effets des produits chimiques qui se retrouvent dans nos cours d’eau et à déterminer la façon la plus efficace de les règlementer. En utilisant la macrophotographie accélérée, nous étudions les effets que peut avoir la pollution sur plusieurs générations, et ce, bien au-delà de la période d’exposition.

Photo par Zhao Pan

Bien avant l’avènement de la photographie, les poètes dépeignaient le comportement fascinant des gouttelettes. Du Fu, poète ancien, écrivait : « Une rosée épaisse perle et ruissèle. Les étoiles surgissent, éparses, puis disparaissent », et Jules Renard faisait une observation semblable : « Quelques gouttes de rosée sur une toile d’araignée, et voilà une rivière de diamants ». Inspirés par l’observation de grosses gouttelettes retenues aux extrémités fourchues des feuilles de cyprès, nous avons constaté que deux fibres croisées pouvaient retenir beaucoup plus d’eau à leur point d’intersection qu’une simple fibre placée à l’horizontale. Sur cette image, la gouttelette verte suspendue à la fibre horizontale est celle qui contient le moins d’eau, soit 10 microlitres (μL). À mesure que l’angle entre les fibres qui se croisent diminue, le volume des gouttelettes qui s’y forment augmente : à un angle de 89°, le volume de la gouttelette est de 27 µL (gouttelette bleue), alors qu’à un angle de 36°, il est de 65 µL (gouttelette rouge). Toutefois, si l’angle entre deux fibres est réduit davantage jusqu’à atteindre 13°, le volume d’eau contenu dans la gouttelette diminue (gouttelette jaune), passant à 37 µL.

Photo par Haolun Tian

L’activité humaine augmente l’intensité et la fréquence des proliférations d’algues bleu-vert, qui représentent une menace pour la biodiversité aquatique et l’approvisionnement en eau potable de millions de personnes. Compte tenu de la nature transitoire de ces proliférations et de la rapidité avec laquelle elles apparaissent dans nos lacs en fin d’été, il est difficile d’en assurer la surveillance à pied levé, particulièrement dans les petits plans d’eau. Prise par un drone à 100 m du sol, cette photo montre des membres de mon équipe en train de prélever des échantillons d’eau au milieu d’une prolifération d’algues au lac Dog, un plan d’eau du fameux réseau du canal Rideau. Captées à vol d’oiseau, ces magnifiques torsades qui rappellent des coups de pinceau cachent une réalité inquiétante : une « soupe aux pois » nauséabonde et nocive qui finira par asphyxier les poissons et les autres organismes aquatiques lorsqu’elle se décomposera en automne. En combinant la surveillance par drones et l’analyse de l’ADN environnemental, nous pouvons rapidement évaluer l’ampleur, le mouvement et la composition d’une petite prolifération à une fraction du prix que représente le recours à l’imagerie satellitaire ou la réalisation d’une évaluation de la toxicité.

Photo par Annie DesRochers

Bien protégée des moustiques et des éclaboussures de boue, cette chercheuse utilise un jet d’eau à haute pression pour dénuder les racines de peupliers, sur un site en Abitibi. Elle révèle ainsi les nombreuses connexions racinaires qui unissent les arbres entre eux. Ces greffes naturelles, ou anastomoses, permettent un partage de ressources : eau, nutriments et hormones. Cela se produit même dans une plantation où les arbres sont relativement espacés. Ces résultats démontrent qu’une plantation mature se comporte comme un seul organisme vivant et, de ce fait, peut être aménagée pour tirer parti de telles alliances.

Photo par Marie-Christine Beaudry
Marika Crête-Reizes
Thibault Carron
Myriam Lemonchois

Sur les planches du théâtre Alphonse-Desjardins, deux chercheuses encadrent des enseignants et des artistes dans l’exploration de pratiques inédites de transmission de la culture. Lors de cette formation de plusieurs jours en éducation esthétique, les participants sont invités à tester de nouvelles méthodes d’animation pédagogique. Sur l’image, deux artistes-médiateurs sont en processus de création à partir d’une œuvre visuelle. Cette expérience leur servira entre autres d’appui pour réfléchir à leurs pratiques professionnelles et mettre en place des activités pédagogiques en classe.

Photo par Maxime Parot

Non, ce n’est pas un réseau neuronal ni un plasma galactique, mais bien un entrelacement de fibres nanométriques. On obtient celles-ci à partir de la lignine, une des principales familles moléculaires composant le bois. L’électrofilage permet de produire ces filaments grâce à un champ électrique de 30 000 volts, soit près de 300 fois la tension d’une prise électrique! L’un des défis techniques? Réussir à créer des filaments sans ces petites billes visibles sur l’image. Ces nanocâbles deviendront à terme des fibres de carbone biosourcées, produites à moindre coût et à faible empreinte environnementale.

Photo par Anne-Marie Aubin

Notre corps se défend des pathogènes en formant des centres germinatifs. Ces petites usines temporaires, composées de globules blancs (lymphocytes B et T), produisent des anticorps pour contrer la menace. Ici, le centre germinatif (rose et vert) s’est formé dans la rate d’une souris, à la suite de l’administration d’un corps étranger. Les lymphocytes B sont en violet et les T, en jaune. Avec ce type d’image, on compare la qualité de la réponse immunitaire des individus en fonction de leur génétique, dans le but d’élucider pourquoi certains d’entre nous sont moins protégés que d’autres.

Photo par Julia Mlynarek

Dans cet œuf déposé sur un bouton de fleur d’asclépiade débute une vie : celle du papillon monarque. L’été venu, des milliers d’entomologistes et de citoyens inspecteront cette variété de plantes pour repérer Danaus plexippus, de l'œuf à l'adulte, et pour documenter l’état des populations de cet insecte menacé. On reconnaît son œuf à sa forme presque conique, sa teinte jaunâtre et ses stries. Généralement, la ponte se fait sous une feuille, mettant l’œuf à l’abri; la chenille à venir restera tranquillement sur place pour se nourrir. Celle de notre petit œuf devra ramper jusqu’à une feuille.

Photo par Fèmy Fagla

Comment adapter une ville à la montée des eaux? Pour répondre à la question, cette étude s’intéresse au phénomène de la ville de Ganvié au Bénin. La cité a vu le jour sur le lac Nokoué, il y a trois siècles, construite par les Toffinous ou « hommes de l’eau ». Tous les bâtiments, sur pilotis, sont entourés de canaux sillonnés par des pirogues. Les habitants, connus pour leur résilience, doivent désormais s’adapter aux défis de notre époque, soit l'amenuisement des ressources naturelles, l'accroissement démographique et la montée des eaux liée aux changements climatiques.

Photo par Rachel Bergeron

Ce jeune mouflon d'Amérique profite d'une grignotine épineuse tout en affichant fièrement ses nouvelles boucles d'oreilles. On le reconnaîtra désormais à distance grâce à cette combinaison de couleurs. La population de mouflons de Ram Mountain, en Alberta, est ainsi suivie par capture-marquage-recapture depuis 1972, un effort pris en charge par une équipe de l’Université de Sherbrooke depuis 1991. Au fil de 50 ans de recherche sur le site, on a démêlé plusieurs aspects de la survie et de la reproduction des grands mammifères, évalué les effets à long terme des conditions environnementales à la naissance, exploré les conséquences des changements climatiques, et bien plus encore.

Photo par Odessa Tanvé

Le développement du cerveau est un phénomène fascinant, complexe… et difficile à observer. On peut toutefois l’étudier en temps réel chez les larves transparentes du poisson-zèbre. Après avoir déposé l’une d’elle, bien vivante, sous l’objectif d’un microscope, on examine son petit cerveau en action. Ici, les cellules microgliales (en vert) engloutissent des neurones (en rouge), faisant apparaître des boules orangées, soit les cellules « dévorées ». Cette phagocytose élimine les neurones mal connectés – une sélection qui contribue à l’établissement de réseaux neuronaux efficaces. Il reste maintenant à élucider les mécanismes moléculaires pour découvrir comment ces réseaux sont sculptés.

Photo par Mathieu Lachapelle

Janvier 2020. Un épisode de grésil frappe Montréal. Des cristaux de glace microscopiques, en forme de colonnes hexagonales, accompagnent les précipitations. Sous le point de congélation, une goutte de pluie gèlera rapidement si elle entre en collision avec l’un de ces cristaux, pour ensuite former une bille de glace transparente appelée grésil. L’analyse des photographies du 11-12 janvier, conjuguée aux données recueillies par un pluviomètre optique, révèle que la concentration de cristaux était assez élevée pour causer le gel de toute la précipitation pluvieuse à une altitude d'environ 500 m. Grâce à ces minuscules colonnes hexagonales, larges comme un cheveu, Montréal a probablement échappé à un épisode dommageable de pluie verglaçante.

Photo par Marie D’Ottavio

Cette image dévoile un ovipositeur, l’organe de ponte d’une minuscule guêpe parasitoïde nommée Trichomalus perfectus. La femelle se sert de cette pointe rectiligne et rigide, disposée au bout de son abdomen, pour déposer ses œufs sur les larves de charançons de la silique. Pour ce faire, elle transperce les gousses de canola pour atteindre les larves qui s’y développent, se croyant bien à l’abri... Ce charançon étant un important ravageur du canola, on songe à en contrôler les populations en relâchant T. perfectus dans les Prairies canadiennes. Voilà un bel exemple de lutte biologique!

Photo par Bastien Vandendaele

Vous vous baladez ici en forêt numérique. Vous apercevez le sommet d’un peuplement de feuillus qu’un chercheur a capté, à partir du sol, au moyen d’un lidar mobile portatif. Cet appareil utilise les ondes lumineuses émises par un laser pour reconstituer chaque tronc et chaque branche par l’assemblage de millions de points. En quelques minutes, on recueille des données précieuses pour la gestion des forêts : le diamètre, la hauteur et le volume des arbres. À l’ère de la révolution numérique, les données issues de ce type de capteur pourraient bien intégrer la nouvelle génération d’inventaires forestiers.

Photo par Sabine Bouchard
André Ferron
Roch Rochon
Olivia Baudet

Sous une lumière diffuse, des milliers d’œufs du grand corégone du lac Huron se développent paisiblement. Tout en haut, l’un d’eux est devenu alevin, et il passera bientôt de l’incubateur à l’auge. Puis devenu juvénile, il séjournera dans un bassin, pour enfin, à l’âge adulte, être transféré dans de grandes cages disposées dans son milieu naturel. L’équipe de recherche élève ici en captivité une des espèces les plus capturées par la pêche commerciale dans les Grands Lacs, en plus d’être menacées par les espèces exotiques envahissantes. On examine la faisabilité commerciale du projet afin de permettre aux Coregonus clupeaformis sauvages de se rétablir.

Photo par Marie-Pier Roussel

Voici la coupe transversale d’une biopsie musculaire prélevée chez une personne ayant une maladie génétique rare, la dystrophie myotonique de type 1. On remarque que les fibres musculaires de type 1 (en jaune) sont plus petites que les fibres environnantes. Ce phénomène, nommé atrophie sélective, est typique de la maladie et peut réduire la force musculaire. Dans ce projet, sur une période de trois ans, on compare les changements des capacités physiques avec ceux visibles sur les biopsies. Une meilleure compréhension de la progression de cette maladie fournira d’importants outils pour développer des stratégies thérapeutiques.

Photo par Joey Chamard
Jonathan Rondeau-Leclaire

Un champignon ectomycorhizien a déposé ses spores en forme d’étoile sur une racine d’érable à sucre. Pas de chance pour cette espèce d’Inocybe, car cet érable entretient une relation exclusive avec les endomycorhizes! S’ils sont « ecto », les champignons enrobent la racine et ses cellules; s’ils sont « endo », ils s’installent à l’intérieur de ces cellules racinaires. Tous les champignons mycorhiziens entretiennent une relation symbiotique qui confère à leurs hôtes un apport en minéraux, favorise leur productivité et atténue les stress environnementaux. Les scientifiques « encouragent » cette union pour mitiger les chocs climatiques sur les populations d’arbres indigènes.

Photo par Stéphanie Roy
Christian Nozais
Fanny Noisette

Nous sommes dans un boisé sous-marin, au fond des eaux de l’île d’Anticosti. On y voit la laminaire sucrée, Saccharina latissima, principale espèce de ces algues brunes. Véritables poumons sous-marins, les laminaires sucrées produisent de l’oxygène et capturent du carbone par photosynthèse. La laminaire sucrée peut mesurer plusieurs mètres et former des assemblages observables de l’espace. Ce projet de télédétection, Algae-Wise, vise à cartographier et à estimer la biomasse de forêts de laminaires repérées lors d’une phase d’exploration sous-marine. Ces informations seront utiles pour évaluer le potentiel de stockage de carbone d’une zone côtière.

Photo par Hermine Counil

On a longtemps pensé qu’une barrière étanche isolait le cerveau du reste du corps. On sait maintenant que plusieurs substances la traversent, notamment grâce à de petites vésicules extracellulaires. Ces exosomes transportent, entre autres, des protéines et des « messages » moléculaires modulant l'activité de cellules-cibles. La chercheuse a vérifié si les exosomes (en rouge) injectés dans le sang d’un poisson-zèbre pouvaient diffuser dans le cerveau. Bingo! L’apparition de points orangés, en haut à droite de l’œil, démontre que des exosomes ont été absorbés par les neurones (en vert). Ces résultats paveraient la voie à une nouvelle façon d’administrer des médicaments.

Photo par Mahsa Taherzadeh
Alexey V. Pshezhetsky

Le fascinant réseau de neurones que l’on voit sur la photo, à l’apparence d’une méduse, provient d’une région du cerveau essentielle à l’apprentissage et à la mémoire : l’hippocampe. Ces neurones ont été prélevés d’une souris transgénique utilisée comme modèle d’une maladie infantile neurodégénérative qui cause la mort des cellules et entraine l’amnésie et la démence. Cultivés 21 jours in vitro sur une lamelle couvre-objet, ils ont été colorés avec un marqueur structurel spécifique (en blanc) pour permettre l’analyse du phénotype neuronal MAP2. Nous travaillons à mettre au point une série de traitements visant à rétablir les niveaux de la protéine dont la déficience cause la maladie. Sur cette image, on peut voir des neurones atteints infectés par un virus synthétique qui surexprime la protéine en question (en rouge); ce processus mène au rétablissement de connexions interneuronales saines et à l’établissement de nouvelles connexions.

Photo par Meagan Smith
Matthew Bakker

Nous pouvons apprendre à mieux protéger l’orge contre la contamination par des champignons pathogènes en étudiant comment cette graminée synthétise et stocke les outils essentiels à sa survie. La couche à aleurone — la couche de cellules en forme d’alvéoles de l’enveloppe du grain d’orge — protège les matières dont la plante a besoin pour sa survie et sa germination. Ces minuscules compartiments abritent des matières vitales, comme des enzymes, des composés phénoliques et des minéraux, qui sont liées ensemble dans des globules riches en nutriments (en rouge sur l’image). Les granules d’amidon (les structures en jaune et en mauve) constituent d’importantes réserves énergétiques pour le plant d’orge en croissance. Nous utilisons la microscopie électronique à balayage pour visualiser la structure interne de ce petit grain et localiser l’emplacement précis de ces globules essentiels à sa survie.

Photo par Colin Versnick

Les solutions de stockage d’énergie, notamment les batteries aux ions de lithium, jouent un rôle central dans notre quête de technologies écologiques toujours plus efficaces. Cette micrographie électronique montre une électrode d’une batterie aux ions de lithium. On trouve de plus en plus de matériaux inhabituels dans ce type d’électrode, comme des nanotubes de carbone (en bleu sur l’image) et du noir de carbone (en rouge). Au centre de l’image, on peut voir des faisceaux de nanotubes de carbone qui, telle une toile d’araignée, recouvrent le matériau actif pour créer un réseau conducteur d’électricité. Il a été démontré que ces réseaux permettent d’accroitre la densité énergétique, le taux de charge et la durée de vie des batteries aux ions de lithium. C’est à partir d’images comme celles-ci que les chercheuses et les chercheurs approfondissent leur connaissance fondamentale des matériaux et de la structure des électrodes, ce qui favorise la conception de meilleures batteries.

Photo par Simon Latour

Tout comme les êtres humains, les cellules cancéreuses sont influencées par ce qui les entoure. Pour mettre au point de nouveaux traitements contre le cancer, il est essentiel de comprendre l’effet sur les cellules cancéreuses des cellules voisines et du milieu qui les entoure. Ma recherche consiste à créer un modèle qui me permettra de répondre à ces questions. Nous avons donc, mon équipe et moi, créé une espèce de « roulé à la confiture » biologique. Mais oubliez le gâteau éponge et la confiture : notre roulé est plutôt fait de cellules intégrées dans un gel (en cyan et en rouge) que nous étalons sur une feuille de papier (fibres de papier en vert). Lorsqu’on enroule la feuille de papier, on crée un modèle tridimensionnel comportant de multiples couches de papier et de cellules. En changeant le type de gel ou le type de cellules et en mélangeant même différentes cellules, on peut reproduire certains traits caractéristiques des tumeurs. Le modèle peut ensuite servir à étudier la réaction des cellules cancéreuses aux différents changements. Nous espérons que ce modèle sur papier contribuera à transformer la recherche sur le cancer.

Photo par Fraser King

Cette image montre 1,7 million de sommets et 2,8 millions d’arêtes, soit un instantané du cerveau complexe de notre réseau neuronal d’apprentissage profond qui produit des prévisions de précipitations. Le réchauffement climatique n’étant pas près de s’arrêter, les précipitations de neige devraient continuer de varier de manière complexe, un phénomène qui a des effets importants à l’échelle mondiale sur les crues printanières, le développement des écosystèmes et la disponibilité des ressources en eau. Grâce à des modèles de précipitations hautement précis, nous pourrons mieux nous préparer et nous adapter aux conséquences d’un climat changeant. Chaque couleur et amas de sommets sur cette image représente un composant unique du réseau neuronal, qui est responsable d’une tâche précise. On peut visualiser l’interaction de ces différents éléments lorsque les neurones communiquent entre eux dans le réseau pour établir les prévisions de pluie et de neige.

Photo par Mohammad Chaudhry

Durant mes études de doctorat, j’ai eu le plaisir de travailler avec des cristaux liquides, matière à mi-chemin entre l’état solide et l’état liquide. Riches en informations structurelles, ces cristaux s’observent au microscope optique polarisant, sous lequel ils révèlent de belles couleurs et textures. Sur la photo, on peut voir un nouveau composé que j’ai préparé, en suspension dans du toluène, entre deux lames de verre. Au microscope optique polarisant, nous apercevons, sur les cristaux, ces structures semblables à des escaliers aux tons de vert éclatants.

Photo par Aleksandra Nastic

Lorsqu’exposé à une solution chimique provoquant de la corrosion par piqures, un monocristal d’aluminium cultivé qui pousse à quelques degrés de son orientation prévue présente des dislocations. En analysant la forme et la taille des piqures exposées, il est possible de déterminer l’orientation initiale du cristal et la nature des dislocations. Comme les dislocations sont inévitablement le produit d’une déformation plastique, toute trainée de piqures pyramidales nous donne des indications sur les charges mécaniques appliquées au matériau d’origine. La façon dont les pyramides sont organisées dans l’espace nous révèle, par le biais de la plasticité, les caractéristiques des charges appliquées (champ de déformation).

Photo par Masoud Pahlevaninezhad

Les métalentilles sont un ensemble d’éléments optiques à nanostructures. Cette technologie, qui pourrait remplacer les lentilles conventionnelles encombrantes, promet de révolutionner le domaine de l’optique. En ajustant la forme, la taille et la position des nanostructures, on peut utiliser les métalentilles pour de l’imagerie complexe, dans les contextes où les lentilles conventionnelles ne permettent pas une mise au point optimale. En collaboration avec la Harvard University, notre équipe a conçu une métalentille utilisable en endoscopie pour observer en temps réel des tissus d’organes internes. En comparant une à une les images de tissus captées par des métalentilles et des lentilles conventionnelles, on constate que la capacité de résolution de cette technologie prometteuse est nettement supérieure, ce qui permet donc de produire des images très détaillées. À terme, ces travaux permettront une meilleure détection des modifications pathologiques aux premiers stades de maladies comme le cancer, qui autrement risqueraient de passer inaperçues avec les lentilles conventionnelles.

Photo par Phillip Hillen

La microfluidique, c’est l’étude et la manipulation de fluides à l’échelle du microlitre. On peut manipuler des gouttelettes sur des surfaces aux caractéristiques de mouillage différentes. Nous avons produit des cristaux de sel de sulfate de magnésium par évaporation d’une goutte d’eau salée sur une surface modifiée par technique microfluidique. Sur la photo, on peut voir un cristal de sel parfaitement circulaire, de 500 micromètres de diamètre. Nous avons coloré l’image pour en rehausser la qualité, mais les cristaux de sel, eux, sont incolores!

Photo par Shama Nazir

Cette image présente des cellules souches neurales hautement anormales d’origine humaine. Il est presque impossible de prélever des cellules souches neurales d’un cerveau humain; toutefois, grâce à de récentes avancées scientifiques, il est possible de convertir des cellules somatiques normales en cellules souches pluripotentes. Ces dernières peuvent ensuite se différencier en cellules souches spécialisées (p. ex., cellules souches neurales). Les cellules souches neurales sur la photo présentent une mutation grave causant un trouble neurodéveloppemental rare et fatal. En utilisant des colorants fluorescents ciblant les organites, nous pouvons observer des structures cellulaires qui présentent des anomalies extrêmes; l’ADN dans le noyau est en bleu, les lysosomes, en magenta et les mitochondries, en jaune. Grâce à la culture et à la différenciation de ces cellules souches neurales mutantes en neurones, nous pouvons mieux comprendre le développement de ce trouble et les possibilités de traitement.

Photo par Joshua Taylor
Janna M. Andronowski

L’ostéoporose touche des millions de personnes au pays, et les traitements et la recherche sur le sujet coutent des milliards de dollars. Avec le vieillissement de la population, la prévalence de cette maladie ne fera qu’augmenter. De nouvelles techniques d’imagerie à haute résolution permettent de visualiser et de mesurer la porosité de l’os cortical lors de l’évaluation préclinique et clinique de la qualité osseuse. Une équipe de recherche biomédicale de la Memorial University of Newfoundland se penche sur les changements dans les porosités vascularisées et l’organisation cellulaire de l’os humain qui sont liés au vieillissement. Cette image tridimensionnelle à haute résolution a été produite grâce à la tomographie micro-informatisée par rayonnement synchrotron au Centre canadien de rayonnement synchrotron, la seule installation du genre au Canada. Elle permet de voir l’épaisseur des porosités vascularisées dans un os, des petites (en rose ou en bleu; à partir de 1,44 µm) aux grandes (en jaune ou en vert; jusqu’à 464 µm), ainsi que la densité cellulaire de l’os (grâce aux points de couleur or). L’augmentation de la porosité et la diminution de la densité cellulaire associées au vieillissement peuvent fragiliser les os et diminuer la qualité osseuse.

Photo par Daryan Chitsaz

Les oligodendrocytes sont des cellules spécialisées du cerveau qui enveloppent les neurones de myéline (c.-à-d. de fines membranes protectrices et isolantes). Lorsque ces cellules sont cultivées sur une lame de microscope en verre, les couches de myéline s’étendent comme l’huile sur l’eau à partir des prolongements de la cellule. Et comme l’huile sur l’eau, elles jouent sur la lumière qui les traverse. Cette image présente un oligodendrocyte vivant dont le corps a été marqué avec une protéine fluorescente. Entre un réseau complexe de ramifications (en rouge) se dessinent des couches de myéline (en cyan) qui présentent de saisissantes torsades claires et foncées causées par le jeu de la lumière. En observant la croissance de ces cellules, nous pouvons mieux comprendre la biologie complexe des cellules de notre cerveau et tester des composés qui pourraient stimuler la production de myéline. Ces travaux, nous l’espérons, nous aideront à trouver de nouveaux traitements pour des maladies comme la sclérose en plaques.

Photo par Rosemary Cranston

Cette photo de cristaux de phthalocyanine de silicium a été prise au microscope dans le cadre d’une étude en cours sur la formation de minces couches de semi-conducteurs organiques pouvant entrer dans la fabrication d’appareils électroniques. Ces appareils utilisent des semi-conducteurs organiques faits de matériaux à base de carbone plutôt que de silicium ou de germanium, comme c’est habituellement le cas. Contrairement aux technologies courantes, dont la fabrication est couteuse et énergivore, les semi-conducteurs organiques peuvent être traités dans des conditions peu contraignantes et donc être fabriqués à faible cout et de manière écoénergétique. Cette nouvelle technologie offre également une multitude d’applications novatrices, notamment en médecine (p. ex. peau artificielle ou biocapteurs insérés aux points d’utilisation), dans des écrans flexibles pour télévisions et téléphones intelligents ainsi que dans des cellules solaires flexibles, transparentes et portatives. Mes travaux portent sur la nucléation et la cristallisation de semi-conducteurs organiques qui permettront de créer des avancées dans la recherche de solutions aux problèmes de fabrication de produits électroniques.

Photo par Wai Yin Cheung

Pendant mes études en glaciologie, j’ai travaillé sur le glacier d’Aletsch, le plus long glacier d’Europe, où j’ai pu profiter de la liberté que procure la solitude, sans avoir à me soucier du temps physique. Je suis émerveillé par la puissance de ce vaste champ de glace, qui érode les rochers des montagnes et estompe le relief de la surface terrestre. Cette expérience m’a appris à être fort et courageux comme la glace d’un bleu cristallin face à tous les défis que je devrai éventuellement affronter.

Photo par Eve Gosselin

Lorsqu’il y a collision des plaques tectoniques sur la Terre, les roches se déforment sous la pression et se déplacent le long des failles pour créer des chaines de montagnes. Comme la température est plus élevée en profondeur, les roches coulent comme du miel au lieu de se briser. À l’échelle microscopique, ce phénomène s’observe par une diminution de la taille des cristaux, que l’on peut voir dans la couche verticale de 18 mm d’épaisseur sur cette image (prise avec un microscope à lumière polarisée). La matrice à grain fin de cette couche s’est formée pendant l’écoulement tectonique. Les perturbations locales de l’écoulement ont créé des microplis tandis que les cristaux plus durs et plus gros ont résisté à la déformation et ont pivoté dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Cet échantillon, qui illustre bien les conditions de stress auxquelles sont soumises les roches, provient de l’orogène de Grenville (au Québec), une chaine de montagnes vieille d’un milliard d’années et aussi grande que l’Himalaya. De tels exemples d’écoulement tectonique fournissent des informations essentielles sur l’évolution de l’orogène de Grenville au fil du temps.

Photo par Tyler Eddy

Les récifs coralliens sont importants pour les communautés côtières tropicales et subtropicales, les petits États insulaires en développement et les peuples autochtones, car ils fournissent des services écosystémiques : alimentation, moyens de subsistance, séquestration du carbone, protection contre les tempêtes, etc. Dans le cadre de nos travaux de recherche, nous avons établi des estimations globales des principaux services écosystémiques fournis par ces récifs, comme les prises de poissons vivant en milieu corallien, l’abondance de ces poissons, la biodiversité caractéristique des écosystèmes coralliens et la consommation par les peuples autochtones des poissons qui y vivent. Selon nos récents travaux, la capacité des récifs coralliens à fournir ces services écosystémiques (dont dépendent des millions de personnes dans le monde) a baissé de moitié depuis les années 1950. Si nous voulons réduire la pression exercée sur les récifs coralliens et ses répercussions dans les régions environnantes, nous devons travailler ensemble pour atteindre les cibles de réduction d’émissions de gaz à effet de serre qui visent à contrer les changements climatiques.

Photo par Nicolas Toex
Baptiste Lacoste

Contrairement à ce que bien des gens croient, le cerveau est bien plus qu’un simple amas de neurones. Le tissu cérébral est d’abord composé de cellules gliales (p. ex., astrocytes, oligodendrocytes, épendymocytes, cellules microgliales), qui soutiennent et protègent les neurones pour assurer le bon fonctionnement du cerveau. Les cellules microgliales (qui constituent la microglie) sont parmi les plus nombreuses dans le cerveau; elles jouent un rôle important dans la défense immunitaire. Sur l’image, on voit un réseau de cellules microgliales (en bleu); autour des corps cellulaires (taches plus grosses), on aperçoit de petites branches, les ramifications microgliales, qui permettent aux cellules de surveiller leur environnement immédiat en permanence. La défense assurée par la microglie peut être soit directe, par phagocytose (p. ex. ingestion de débris de neurones morts), ou indirecte, par la sécrétion de cytokines qui permet de recruter des cellules spécialisées. L’étude de la microglie et d’autres cellules gliales dans un cerveau malade est un domaine de la neuroscience en pleine expansion.