rapport d'auto-Žvaluation - Ecologie & Evolution - Université Pierre ...

mathématique fine de processus de branchement incluant une régulation logistique de la population.
Nous avons notamment établi des conditions générales sous lesquelles la distribution quasistationnaire
(DQS) de la population, qui décrit asymptotiquement son état conditionnellement à la
non-extinction, est unique. Nous avons également clarifié les liens mathématiques unissant processus
de branchement logistiques et processus généalogiques. [5, 25]
Dynamiques écologiques et dynamiques adaptatives hors-équilibre. Nous avons enfin
généralisé le cadre mathématique des dynamiques adaptatives au cas où les dynamiques écologiques
rendent le gradient de sélection discontinu. Dans ce cas, la dynamique adaptative d’une population
peut se stabiliser sur un « pseudo-équilibre », suivre de longs transients le long des bifurcations
écologiques, favoriser sa diversification sans passer par des points de branchement, ou au contraire
conduire à l’extinction (« suicide évolutif »). [58, 62, 79]
B. Applications théoriques
EEM utilise ses avancées mathématiques fondamentales (section A) pour mener une recherche
innovante sur des problèmes théoriques généraux. Quatre thèmes ont été particulièrement
développés au cours de la période contractuelle écoulée : évolution de la coopération ; évolution des
mutualismes ; évolution de la virulence et dynamiques épidémiques ; évolution et structuration des
communautés dans des environnements hétérogènes.
Evolution de la coopération. La théorie des dynamiques adaptatives pour des populations
structurées nous a permis d’aborder la question de l’évolution de la coopération entre différents
stades du cycle de vie—en particulier le problème de l’évolution du parental care (thèse de S.
Lion). Les modèles révèlent les conséquences de l’évolution du parental care sur la structuration
spatiale de la population elle-même. La question de l’origine de cette structuration (et notamment la
formation de groupes) est au centre de la thèse (en cours) de T. Garcia. [12, 26, 43, 94, 98, 103]
Avec le recrutement de Jean-Baptiste André, l’équipe a pu élargir son champ de recherche théorique
sur l’évolution de la coopération au problème fondamental du comportement social de l’Homme,
avec un enjeu théorique particulier : modéliser les interactions entre coopération et culture et
intégrer des formes non-génétiques de transmission de l’information. Partant de l’observation que
la coopération chez l’Homme obéit au principe de l’équité, qui est probablement universel et inné,
nos modèles ont montré que des mécanismes de choix du partenaire pouvait entrainer l’évolution
d’une stratégie de partage équitable (collaboration avec N. Baumard). Sur cette base nous avons
développé une théorie alternative de la réciprocité, visant à expliquer la nature des informations
véhiculées par le comportement des autres (collaboration avec O. Morin et N. Claidière). [49, 68, 69,
70, 88, 90]
Coopération entre espèces : mutualismes et facilitation. Le développement de modèles de
coopération entre espèces, ou mutualisme, s’est poursuivi (collaboration avec J. Bronstein, S. Kéfi, S.
Rinaldi, F. Dercole, M. Loreau). Nos travaux ont porté sur les réponses éco-évolutives des mutualistes
au changements environnementaux, ces derniers pouvant être biotiques, avec l’introduction
d’espèces parasites « tricheuses » potentiellement invasives ; ou abiotiques. Nos analyses ont révélé
en quoi la présence d’espèces tricheuses pouvait affecter la co-évolution des mutualistes ; et
comment ces effets co-évolutionnaires rétroagissaient sur l’écologie des parasites et leur évolution.
Ces travaux nous ont conduit à proposer un nouveau cadre théorique de l ‘écologie et de l’évolution
des mutualismes ; la compétition intraspécifique pour l’accès à la ressource que constitue l’espèce
partenaire (ou exploitée) y joue un rôle central. Ce cadre permet d’élargir la question de l’évolution
des mutualismes à celle de l’évolution de la facilitation. [10, 11, 24, 40, 95]
Interactions hôtes-parasites : évolution de la virulence et dynamiques épidémiques. Afin
d’identifier les facteurs écologiques et évolutifs impliqués dans l'émergence et la persistence de la
virulence, nous utilisons des modèles emboités qui combinent une représentation explicite des
processus intra-hôte (compétition pour les ressources, réponse immunitaire) à la dynamique
épidémiologique. Nous avons ainsi pu établir une base mécaniste au trade-off fondamental entre
transmission et virulence (collaboration avec S. Alizon). Ces modèles nous ont aussi permis d’étudier
le cas où le temps de génération du pathogène (VIH ou grippe, par exemple) est si court qu’il est
susceptible d’évoluer au cours des infections individuelles de son hôte (thèses de S. Ballesteros, A.
Camacho, collaborations avec S. Alizon, S. Gandon, A. Lambert). Un problème connexe est celui des
co-infections, qui créent une hétérogénéité dans la population hôte ; cette hétérogénéité peut être
à l’origine d’une pression de sélection disruptive sur le parasite et conduire à l’évolution de souches
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