Rencontre de la chaire du 28 janvier 2021
Programme :
- 10h-10h40 : Charlotte Baey (Univ. de Lille) - Calibration of a pollination model using Approximate Bayesian Computation.
Résumé : Pollination is one of the most important ecosystem services in agricultural production, but there is a growing evidence of pollinator decline worldwide. To estimate and predict pollinator abundance, spatial models have been developed. However, they are mostly used as theoretical tools for simulation, and few of them have been calibrated on real datasets. In this work, we propose a methodology based on Approximate Bayesian Computation (ABC) to estimate the parameters of a spatial model based on central-foraging theory and applied to populations of Bombus terrestris (bumble bees). We compare different ABC strategies on simulated data and discuss the advantages and disadvantages of each approach, before applying the method to a real dataset from southern Sweden.
- 10h45-11h25 : Florence Débarre (Sorbonne Univ.) & Léo Girardin (Univ. Lyon 1) - Demographic feedbacks can hamper the spatial spread of a gene drive.
Résumé : This talk is concerned with a reaction--diffusion system modeling the fixation and the invasion in a population of a gene drive (an allele biasing inheritance, increasing its own transmission to offspring). In our model, the gene drive has a negative effect on the fitness of individuals carrying it, and is therefore susceptible of decreasing the total carrying capacity of the population locally in space. This tends to generate an opposing demographic advection that the gene drive has to overcome in order to invade. While previous reaction--diffusion models neglected this aspect, here we focus on it and try to predict the sign of the traveling wave speed. It turns out to be an analytical challenge, only partial results being within reach, and we complete our theoretical analysis by numerical simulations. Our results indicate that taking into account the interplay between population dynamics and population genetics might actually be crucial, as it can effectively reverse the direction of the invasion and lead to failure. Our findings can be extended to other bistable systems, such as the spread of cytoplasmic incompatibilities caused by Wolbachia.
- 11h25-11h45 : PAUSE
- 11h45-12h25 : Céline Devaux (Univ. de Montpellier) - L'homogamie permet l'adaptation de la floraison à un environnement changeant: résultats d'un modèle polygénique.
Résumé : Plusieurs études empiriques attestent des réponses génétiques rapides de la floraison au changement climatique actuel. La floraison est un trait polygénique (quantitatif) sous homogamie obligatoire puisque des plantes ne peuvent se croiser qu’avec d’autres qui fleurissent en même temps. L’étude présentée teste si l’homogamie, comparée à la panmixie, permet de mieux suivre un environnement changeant, cet environnement étant caractérisé par de la sélection stabilisante, directionnelle et/ou fluctuante. Les résultats sont aussi bien issus d’un modèle individu-centré que de prédictions analytiques pour un trait quantitatif. Les deux types de modèles fournissent les valeurs attendues pour la variance génétique, ainsi que ces composantes, le retard de la population à l’optimum de floraison et la fitness moyenne de la population. Les comparaisons des valeurs obtenues à l’équilibre pour une population sous homogamie ou panmixie permettent d’établir le rôle de l’homogamie dans l’adaptation.
L’homogamie a des effets antagonistes sur la variance génétique: elle réduit la variance génique, mesurant le polymorphisme génétique à chaque locus, et elle augmente la variance génétique en créant des associations entre des effets alléliques similaires. Dans un environnement stationnaire caractérisé par une sélection stabilisante assez forte, ces effets antagonistes se compensent de telle sorte que la variance génétique sous homogamie est équivalente à celle produite sous panmixie. Dans un environnement changeant, l’homogamie, comparée à la panmixie, augmente la variance génétique, diminue le retard de la population à l’optimum, et ainsi augmente la fitness moyenne de la population. Cet avantage adaptatif est d’autant plus grand que la variance génétique contraint l’adaptation, et donc que l’environnement change rapidement. Ces résultats éclairent en partie les observations en populations naturelles, et permettent d'envisager des stratégies de conservation dans le cadre du sauvetage évolutif.
Auteures : Claire Godineau, Ophélie Ronce et Céline Devaux.
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