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

hyper-virulentes. En étudiant la réponse évolutive conjointe des défenses de l’hôte nous avons
montré que sous des conditions générales, la coévolution hôte-parasite tendait à favoriser des
stratégies extrêmes de virulence et de défense (thèse de D. Carval). [14, 15, 16, 32, 33, 54, 71, 83,
92]
Evolution et structuration des communautés en environnement hétérogène. Abordant le
problème général de l’origine et de la diversification des espèces, la thése de R. Aguilée nous a
permis d’ouvrir une direction de recherche nouvelle : l’étude des processus de spéciation dans les
paysages dynamiques. Les théories classiques de la divergence des espèces supposent un cadre
géographique statique. Nous avons développé des modèles généraux de spéciation dans des
métapopulations dynamiques. Nos résultats montrent que les échelles de temps caractéristiques de la
dynamique du paysage sont déterminantes pour le processus de spéciation. [19, 31, 47, 48] De plus,
en utilisant la taille corporelle moyenne (body size) comme axe fonctionnel majeur le long duquel les
espèces peuvent se différencier et les interactions écologiques, se structurer, nous avons étudié par
simulations la dynamique éco-évolutive de communautés écologiques distribuées sur un gradient
environnemental (collaboration avec B. Enquist). Nous avons montré que l’influence de la
température sur le métabolisme individuel se répercutait sur les taux de spéciation et d’extinction de
la communauté, conduisant à une diversité maximum à des températures intermédiaires. Ces travaux
ouvrent la voie vers une modélisation mécaniste des données de biodiversité (marine, dans le
contexte des recherches de l’équipe) à différentes échelles spatiales et fonctionnelles [44, 60, 79,
101]
C. Interface empirique
Au cours de la période de référence, l’interface empirique des travaux de l’équipe s’est
particulièrement développée dans trois directions : évolution expérimentale sur des systèmes
microbiens ; analyse non-linéaire de séries temporelles écologiques et épidémiologiques ; analyse
des processus de mutation et sélection à partir de données moléculaires.
Evolution expérimentale. Nous avons utilisé D. discoideum pour étudier expérimentalement
l’influence de variations environnementales sur la dynamique de la coopération (collaboration avec
Clément Nizak). Dans le cadre d’une collaboration avec Erik Denamur, ces travaux se sont prolongés
par l’analyse de la variabilité naturelle des interactions entre D. discoideum et différentes souches
bactériennes commensales et pathogènes humaines. Nos résultats étayent l’hypothèse de coïncidence
évolutive des facteurs de virulence. Le même système nous a permis d’explorer les effets de la
sélection naturelle et de la dérive dans l’évolution du polymorphisme neutre. [1, 7, 46, 57, 104, 107]
Modélisation non-linéaire de séries temporelles écologiques et épidémiologiques. EEM
développe et applique des méthodes statistiques innovantes pour rechercher et mesurer les effets
des rétroactions éco-évolutives sur les dynamiques de populations naturelles. Ces effets sont difficiles
à détecter pour deux raisons fondamentales : ils se combinent à, et sont donc potentiellemnt
masqués par, l’impact écologique direct des fluctuations de l’environnement sur la dynamique du
système ; ils peuvent être source de non-stationnarité à l’échelle de temps sur laquelle la dynamique
du sytème est documentée. Les travaux d’EEM cherchent à surmonter ces difficultés (1) en couplant
l’analyse d’observations en conditions naturelles à la modélisation de données numériques et
phénotypiques expérimentales (collaboration avec plusieurs équipes nord-américaines autour de
l’écosystème aquatique de Trinidad) ; (2) en développant des méthodes non-linéaires d’analyses de
séries temporelles non-stationnaires adaptées aux données écologiques. En particulier, l’application
de techniques de décomposition en ondelettes (dans le cadre de multiples collaborations nationales
et internationales) nous a permis de montrer et de quantifier le rôle que des fluctuations climatiques
à différentes échelles spatiales pouvaient jouer dans les dynamiques non-linéaires de populations et
d’épidémies. [3, 6, 13, 17, 20, 23, 27, 29, 30, 34, 45, 50, 51, 52, 53, 56, 59, 65, 66, 67, 72, 73, 81,
87, 96]
Applications de la modélisation des processus généalogiques : estimation des taux de
mutation et détection de la sélection. Nos avancées théoriques sur les modèles de processus
généalogiques ont trouvé plusieurs applications en génétique des populations et phylogéographie.
Ainsi, de nouveaux estimateurs statistiques de la diversité génétique de populations naturelles ou
expérimentales ont été produits. L’originalité de ces estimateurs, qui s’appliquent à des données de
marqueurs microsatellites, réside dans la prise en compte, et l’évalutation simultanée, des taux de
mutation des marqueurs. L’application à des populations expérimentales de blé démontre
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