Intégrer des cophylogénies, changements d’aires et cartes paléoclimatiques pour inférer l’histoire d’associations sous changements climatiques. – PhyloSpace

Phylospace contribue à mieux associer phylogénies et biogéographie historique pour mieux connaitre l'effet des changements climatiques sur les communautés. Il consiste à reconstruire dans le passé, par inférence, l'évolution des aires de répartition de différents groupes d'espèces (arbres, insectes), leurs phylogénies, et en déduire l'histoire de leurs associations. Les outils mis en œuvre sur plusieurs modèles biologiques sont l'inférence phylogénétique par maximum de vraisemblance, et la reconstruction de cartes paléaoclimatiques à l'aide de modèles de circulation générale. Un accent sera mis sur les aspects méthodologiques. On cherchera à étendre la méthode de maximum de vraisemblance sur les patterns de spéciation (topologie des arbres et longueur de branches) à la prise en compte de l’aire des espèces. Des cartes paléoclimatiques et paléogéographiques seront construites, qui serviront de théâtre pour le déroulement des événements de spéciation et migration ainsi reconstruits par inférence. Ces cartes permettront à la fois de calibrer certains aspects des modèles de migration, et de choisir avec plus de vraisemblance entre plusieurs scénarios possibles. L’espace joue donc un rôle crucial, d’où l’acronyme. La période retenue est le Cénozoique, avec un accent particulier sur l’événement dit PETM (Paleocene / Eocene Thermal Maximum), où la température du globe s’est accrue de plusieurs degrés en quelques siècles, qui est l’événement le plus comparable dans le passé aux changements climatiques actuels. PhyloSpace est un projet interdisciplinaire qui associe des mathématiques appliquées et des statistiques (maximum de vraisemblance en phylogénie), de la physique et des sciences de la Terre (modèles de circulation générale), et de la biologie évolutive (modèles biologiques et concepts). Le fil rouge est de mieux comprendre les rôles respectifs de la migration et des événements de spéciation/extinction comme réponse des organismes et populations, et de leurs associations, aux changements climatiques passés, pour mieux anticiper les réponses aux changements futurs. Un accent sera porté sur les associations arbres / insectes : une phylogénie associant aires et espèces sera construite pour les arbres hôtes, une seconde pour les insectes associés, et les deux seront mises en perspective en étendant les méthodes de comparaison d’arbres.