Rencontre de la chaire
5 décembre 2023 matin
Salle de géologie
(Museum National d'Histoire Naturelle).
9h30 -10h : Acceuil Café
10h00-10h40 : Céline Scornavacca (ISEM -
Université de Montpellier) - The
Effect of Copy Number Hemiplasy on Gene Family Evolution
10h45-11h25 : Diane Peurichard (MAMBA,
INRIA Paris)
- Sur l'influence de
l'environnement dans la mouvement collectif.
11h25-11h55 : pause
11h55-12h35 : Sylvain Gerber (EDVP, Museum
National d'Histoire Naturelle) - Modeling
evolutionary accessibility in phenotype space.
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Abstract
de D. Peurichard:
Dans cet exposé, nous nous intéressons à l'influence de
l'environnement sur le mouvement collectif d'un ensemble
d'individus autopropulsés (bactéries, cellules, fourmis,
oiseaux, piétons par exemples). Nous proposons d'étudier cette
question à travers le développement et l'analyse d'un modèle
mathématique qui met en jeu un ensemble d'agents se mouvant dans
un environnement rempli d'obstacles. Les obstacles sont attachés
à des points fixes par des ressorts et sont repoussés par les
agents mobiles. Les agents se repoussent entre eux et s'alignent
avec leurs proches voisins. Les simulations numériques révèlent
que ces règles simples d'interaction et la boucle de rétroaction
agents/obstacle permettent de faire émerger différents types de
structures dans la population et son environnement (sentiers,
formes en nid d'abeilles, bandes progressives, clusters). Nous
étudions ensuite la limite à grand nombre d'agents de ce modèle
individus-centré, permettant d'obtenir un modèle continu prône à
l'analyse théorique. Par une analyse de stabilité linéaire et
non-linéaire de ce modèle continu, nous obtenons un critère de
bifurcation montrant que les principaux mécanismes impliqués
dans l'apparition des différentes structures sont la répulsion
agent-agent et agent-obstacles et la force de rappel des
ressorts. Cette analyse permet crucialement de prédire
quantitativement la forme et la taille de ces structures en
fonction des paramètres du modèle. Cette étude permet ainsi de
mieux comprendre quels sont les mécanismes principaux impliqués
dans l'émergence de structures dans les systèmes en interaction,
et montre l'intérêt de la modélisation mathématique dans l'étude
des systèmes réels.
Abstract
de S. Gerber:
Phenotype
spaces are often used to describe and analyze patterns of
phenotypic evolution. In most cases, the set of phenotypic
variants is endowed with a metric structure derived from
measures of geometric, anatomical, or structural similarity.
While these approaches are successful in addressing various
biological questions, they are also limited in their ability to
shed mechanistic light on phenotypic evolution, because they do
not account for the processes underlying phenotypic variability.
Here, we discuss the benefit of a shift towards a developmental
representation of the phenotype from which emerges a notion of
evolutionary accessibility among phenotypic variants.
Accessibility structure is expected to strengthen the
explanatory power of phenotype space by helping characterize the
way variational constraints may interfere or align with external
selective pressures in the course of phenotypic evolution.
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