Equipe de recherche et de modélisation sur les fractales, avec application aux sciences de la vie – FRACTALS

Dans le contexte actuel du changement climatique, comprendre les différentes stratégies d’adaptation des organismes aux changements externes, comme les hausses de température, est d’une importance cruciale. La robustesse face aux variations environnementales est souvent liée à la plasticité phénotypique. Étonnamment, certains organismes sont même capables de s’adapter en modifiant radicalement leur forme (plantes ou structures filamenteuses comme les blobs). Dans ce dernier cas, l’organisme s’adapte en modifiant sa structure fractale, redéfinissant croissance et transport. Le projet vise à comprendre ce processus de morphogenèse fractale adaptative. Les blobs ont deux niveaux de fractalité (cytosquelette et membrane). La température est l’un des principaux facteurs affectant le mouvement. À ce jour, aucun travail n'a été axé sur la morphogenèse et la topologie du réseau, ni sur l'évolution de la membrane pour expliquer la réponse aux changements de température. Nous développerons et testerons l'idée selon laquelle la plasticité et la résilience aux changements de température pourraient être liées à la capacité de l'organisme à dispatcher sa fractalité entre les deux niveaux.
Sur le plan mathématique et computationnel, en nous basant sur les travaux récents des partenaires 1 & 4, nous modéliserons ces formes vivantes dans le but d'obtenir des opérateurs différentiels spécifiques (discrets) sur les structures fractales. À ce jour, l'exploration des interactions probables entre la théorie mathématique et les phénomènes biologiques au sein de telles formes vivantes reste un domaine inexploré.
FRACTALS, un projet interdisciplinaire, vise à développer et appliquer un nouveau cadre mathématique pour modéliser la dynamique d'un réseau de cytosquelette fractal, ainsi que de sa membrane fractale, en réponse à des stress externes, notamment, notamment les stress thermiques, son adaptation et sa résilience.