Aller au contenu Aller au menu Aller à la recherche

Modélisation probabiliste de l’évolution

accès rapides, services personnalisés

Rechercher

Recherche détaillée

Modélisation probabiliste de l’évolution

Depuis fin 2011, une nouvelle équipe de recherche réunit autour de travaux communs des spécialistes issus de deux disciplines bien différentes : les mathématiques et les sciences de la vie. Affiliée au LPMA (Laboratoire de probabilités et modèles aléatoiresNouvelle fenêtre) et accueillie au CIRB-Collège de France (Centre interdisciplinaire de recherche en biologie), cette équipe nommée SMILENouvelle fenêtre (« Stochastic models for the inference of life evolution »), est centrée sur la modélisation probabiliste en écologie, en évolution et en épidémiologie.

 

À l’origine de la création de l’équipe SMILE, le professeur Amaury Lambert le reconnaît : les mathématiques et la biologie sont deux mondes distincts. « On pourrait dire que nos recherches sont des mathématiques inspirées par la biologie. J’estime plutôt que nous sommes deux communautés qui, à force de travailler ensemble, aboutissent à des questionnements communs », raconte-t-il.

 

Amaury Lambert a travaillé de nombreuses années à l’interface entre les mathématiques appliquées et la biologie des populations au Laboratoire « Écologie et Évolution » (UPMC/ENS/CNRS). Désormais professeur au sein d’une unité de mathématiques pures, le Laboratoire de probabilités et modèles aléatoires (UPMC/CNRS/Université Paris Diderot), il souhaitait avec l’équipe SMILE créer un environnement favorable à un dialogue permanent entre mathématiques et biologie.

 

Outre son fondateur spécialisé en probabilités, SMILE compte également trois doctorants, trois post-doctorants, quatre étudiants en master (bio-informatique, écologie/évolution, mathématiques) et deux autres membres permanents : Guillaume Achaz, biologiste au Laboratoire « Systématique, Adaptation, Évolution » (UPMC/CNRS/MNHN/IRD) et Avner Bar-Hen, statisticien à l’Université Paris-Descartes.

 

Faire des maths avec des arbres

« Un des points communs des recherches menées par l’équipe SMILE, est le modèle de l’arbre aléatoire », explique Guillaume Achaz. Que ce soit pour parler d’évolution des espèces, de généalogie ou de dynamique des populations, l’arbre est l’outil de référence pour représenter ces processus. Les rôles des mathématiciens et des biologistes sont alors complémentaires. Tandis que le probabiliste propose la classe adéquate de modèles, le statisticien infère le meilleur modèle au regard des données qui ont été collectées par le biologiste.

 

L’une des études en cours s’intéresse aux extinctions d’espèces animales survenues depuis 100 ans, pour comprendre si elles sont liées ou non aux activités humaines. L’équipe travaille en particulier sur les mollusques marins, grâce à des données fournies par le Muséum national d’histoire naturelle concernant plus de 200 espèces différentes.

 

De manière plus générale, les membres du groupe SMILE cherchent à identifier les processus évolutifs (mutation, transmission, spéciation, extinction,...) à l'origine des données observées. Ces données varient en fonction du type de phénomène à l'étude : arbre phylogénétique pour l'évolution des grands ordres, nombre d'infectés dans le cas des épidémies de Dengue, séquences virales dans le cas du VIH, temps de séjour à l'hôpital pour les maladies nosocomiales. Plusieurs collaborations internationales impliquant l’équipe SMILE devraient permettre de répondre à ces questions.



22/05/12