Programme:
- 9h30-10h10 : Paul
Bastide (MAP5, UPcité) -- Processus de Cauchy et
processus intégrés pour la phylogéographie virale
- 10h10-10h50 : Ada
Altieri (MSC, UPCité) -- Dynamiques désordonnées et
complexité des communautés microbiennes instetinales.
- 11h20-12h00 : Sarah
Ouadah (LPSM, Sorbonne U.) -- Topologie de
graphes aléatoires pour l’analyse de réseaux sociaux et
écologiques
- 12h00-12h40 : Jérôme Mathieu (iEES, Sorbonne U.) -- #GlobalSoilMacrofauna
: De la compréhension à la prédiction des patterns de
biodiversité de la macrofaune du sol à l'échelle globale
Résumé de Paul Bastide :
Au cours d'une épidémie, certains virus évoluent de manière
rapide, et portent ainsi la trace dans leur génome de leurs
modes de propagation. L'un des objectifs de la phylodynamique
est la reconstruction d'un arbre de transmission à partir de
données datées de séquences virales, notamment par le biais
d'approches phylogénétiques. Lorsque les séquences sont
référencées géographiquement, la phylogéographie permet une
étude spatiale de l'épidémie, et notamment l'inférence de sa
localisation d'émergence ou d'introduction, et sa vitesse de
propagation. Elle modélise la propagation spatiale par des
processus stochastiques continus en temps et en espace. Le
Brownien relâché ("relaxed random walk"), qui est très utilisé
dans le domaine, est équivalent sous certaines hypothèses à un
processus de saut pur, le processus de Cauchy, et ne permet
pas l'estimation de vitesses instantanées. Le brownien intégré
est un processus par définition plus régulier, qui peut être
plus adapté pour modéliser un mouvement spacial. Nous
montrerons qu'il est possible de calculer sa vraisemblance de
manière efficace, rendant possible une inférence Bayésienne
par MCMC. Nous appliquerons ces résultats à l'étude de la
propagation du virus du Nil Occidental en Amérique du Nord au
début des années 2000.
Travaux en collaboration notamment avec Gilles Didier et
Stéphane Guindon.
Références : https://doi.org/10.1093/sysbio/syad053,
https://doi.org/10.1101/2024.06.06.597755
Résumé d'Ada Altieri :
Quantifier avec précision les interactions au
sein des écosystèmes riches en espèces représente
un défi théorique majeur, nécessitant
l’utilisation de techniques d'inférence avancées.
Je présenterai d'abord une version en haute
dimension du modèle de Lotka-Volterra généralisé, qui
intègre des interactions aléatoires entre espèces et
inclut la stochasticité induite par le
bruit démographique [1]. Ensuite,
je proposerai une preuve de concept visant à
capturer la complexité du microbiote intestinal en
combinant la théorie des matrices aléatoires
avec des outils spécifiques aux
systèmes désordonnés. En analysant des
données métagénomiques issues à la fois d'individus
sains et de patients atteints de syndromes
inflammatoires du tractus gastro-intestinal (maladie de
Crohn, colite ulcéreuse), je relierai les
différents états physiologiques du microbiome intestinal
humain à des régimes
distincts, associés respectivement au bruit et
à l'hétérogénéité des interactions dans le cadre du
modèle Lotka-Volterra [2].
Enfin, je discuterai d'une généralisation au-delà
de l'approximation bien mélangée pour explorer les effets
spatiaux dans un scénario de métacommunauté. La variation
du taux de dispersion entre les communautés spatiales,
combinée au bruit démographique, peut conduire à
l'identification d'une transition de phase soit du second
ordre, soit discontinue, avec des caractéristiques
inédites [3].
[1] A.
Altieri,
F. Roy, C. Cammarota, G. Biroli, Phys.
Rev. Lett.
126 (2021)
[2] J. Pasqualini, A. Maritan, A. Rinaldo, S.
Facchin, E. V. Savarino, A. Altieri* & S. Suweis*, Microbiomes Through
The Looking Glass, arXiv:2406.07465 (2024)
[3] G. Garcia Lorenzana, A. Altieri* & G. Biroli*, PRX
Life 2 (2024)
Résumé de Sarah Ouadah:
La donnée est
un réseau d’interaction qui est un ensemble de nœuds et
d’arêtes : chaque nœud représente un individu et chaque
arête est la résultante d’une interaction entre deux
individus. Dans cet
exposé, je
présenterai quelques clés et théorèmes pour répondre à la
question suivante : que dire de la structure d’un réseau
observé ?
C’est
finalement avec des tests d’adéquation à des modèles de
graphes aléatoires basés sur les motifs (interactions
entre un petit nombre de noeuds), que nous
caractériserons des réseaux plante-pollinisateurs.
Résumé de Jérôme Mathieu :
Les grands patrons de diversité de la macrofaune du sol
restent relativement peu connus, du fait d'un manque de
données adéquates. La validité de certaines prédictions
macroécologiques, issues d'e l'étude des organismes de
surface, sur ces organismes sous terrain, est au coeur de vifs
débats. L'enjeu et les attentes sociétales sur cette
thématique sont importants, dans la mesure où les organismes
du sol représentent le pool de diversité principal en milieu
terrestre, et jouent un rôle central dans le fonctionnement
des écosystèmes et de la biosphère. Afin de lever la
limitation liée au manque de données, nous avons construit la
base de données GlobaSoilMacrofauna, notamment grâce à
des financements par le CESAB et le sDiv. La base compile des
données protocolées d'abondance de taxa de la macrofaune du
sol à travers le monde. Nous explorerons les premiers patrons
macroécologiques qui émergent de cette base et les comparerons
aux attendus théoriques. Nous en profiterons pour souligner
certains défis rencontrés pendant l'analyse de ces données.
