La tapisserie de l'évolution : modèles interdépendants d'évolution des espèces à preuves totales – TAPESTREE

Comprendre le rythme et le mode de diversification des espèces est fondamental pour expliquer l'origine et le maintien de la biodiversité. L'interaction complexe entre l'évolution de l'écologie des espèces, les interactions biotiques, la répartition géographique et la fluctuation de l'environnement déterminent à des degrés divers leur histoire évolutive. Toutefois, en raison de limitations mathématiques et informatiques, les inférences disponibles supposent de manière irréaliste que ces processus évolutifs interconnectés se produisent de manière indépendante et que les lignées évoluent de manière isolée, et elles n'intègrent pas toutes les sources de preuves paléontologiques et néontologiques. Par conséquent, nos connaissances sur la manière dont les facteurs biotiques et abiotiques régulent l'évolution et la diversification des espèces sont encore insuffisantes. Ce projet vise à faire progresser de manière significative notre compréhension mécaniste des moteurs de la dynamique passée de la biodiversité à travers les taxons, l'espace et le temps, grâce au développement de modèles probabilistes phylogénétiques qui unifient les processus stochastiques de la diversification, des traits et de l'évolution biogéographique, en intégrant des preuves actuelles, fossiles et paléoenvironnementales. Nous surmonterons les limitations actuelles des modèles, dues à l'absence de solutions analytiques ou aux coûts de calcul prohibitifs pour l'évaluation des probabilités, en exploitant les nouvelles capacités inexplorées offertes par les techniques bayésiennes d'augmentation des données pour développer une inférence probabiliste pleinement efficace. Ceci sera renforcé par la construction d'un logiciel de base, modulaire et extensible écrit en Julia, un langage de programmation moderne à l'avant-garde du calcul numérique efficace. En appliquant nos nouveaux modèles aux données empiriques, nous serons les premiers à évaluer directement une série d'hypothèses évolutionnistes fondamentales sur la manière dont la diversification des espèces, les traits et l'évolution biogéographique s'influencent mutuellement et sont déterminés par des facteurs biotiques (par exemple, la diversité-dépendance, la concurrence) et abiotiques (par exemple, la géographie, les fluctuations environnementales) dans un cadre probabiliste robuste.