Approches biomathematiques de l'evolution

Biomathematical approaches to evolution

• Auteur / Autrice : GUILLEMETTE DUCHATEAU
• Direction : Jean-Arcady Meyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Ce travail a pour sujet la modelisation de l'evolution d'une population d'organismes selon deux approches. L'une, dite synthetique, fondee sur la simulation numerique, met en jeu des organismes individuels dont les regles d'interaction sont locales. L'autre, dite analytique, est fondee sur un systeme differentiel donnant une description globale de la dynamique de la population correspondante. L'approche synthetique nous a conduit a considerer trois niveaux d'integration differents: le genome, l'individu (ou phenotype) et la population. Le genome est un reseau d'automates a seuil et le phenotype est represente par les proprietes dynamiques du reseau. Les individus de la population sont en competition pour les ressources de l'environnement. Nous avons etudie l'evolution de populations dans divers environnements variables. Les solutions adaptatives exhibees par les populations et leurs vitesses d'evolution sont mises en correspondance avec les parametres environnementaux et individuels (connectivite du genome et seuil de reproduction) consideres. Les resultats obtenus sont discutes et sont mis en rapport avec la theorie des equilibres ponctues et l'effet baldwin. L'approche synthetique permet d'identifier des niveaux d'interaction indispensables a l'observation de comportements dynamiques a l'oppose d'une approche analytique plus reductionniste qui precise les modalites biologiques de ces interactions. Les conclusions de ce travail, obtenues a partir d'hypotheses minimales, permettent d'identifier des proprietes generiques. L'approche analytique nous a permis d'etudier l'evolution du mutualisme dans un systeme ou coexistent des organismes symbiotiques et non symbiotiques ainsi que des organismes egoistes. Divers regimes dynamiques (mutualisme, egoisme et coexistence des deux) ont ete mis en evidence, selon les valeurs des parametres et les conditions initiales. Enfin les deux approches sont comparees et des perspectives sur leur complementarite sont ouvertes