*** Contexte, objectifs, méthodes ***
On s’intéresse à des populations structurées géographiquement dans un environnement sélectivement hétérogène. Cette situation correspond par exemple à des populations à deux extrêmes d’un gradient de température. Lorsque la migration entre populations n’est pas trop importante, chaque population se différencie en s’adaptant aux conditions environnementales locale ; l’adaptation locale reste néanmoins imparfaite en raison du flux de gènes entre populations (Ronce and Kirkpatrick, 2001). Différentes études théoriques prédisent que, sous certaines conditions, un isolement reproducteur sous forme d’homogamie (i.e. reproduction entre individus qui se ressemblent) peut évoluer conjointement à l’adaptation locale (Servedio, 2011; Rettelbach et al., 2013; Sachdeva and Barton, 2017). L’homogamie peut en effet être indirectement sélectionnée car elle réduit le flux de gènes entre populations différenciées et permet une meilleure adaptation aux conditions locales.
En se plaçant dans les conditions permettant l’évolution d’une adaptation locale couplée à de l’homogamie, on cherchera à déterminer les conséquences évolutives d’un changement environnemental affectant toutes les populations. Cela peut correspondre par exemple à une augmentation globale de la température. On s’attend à ce que les conséquences d’un tel événement ne soient pas identiques pour toutes les populations : les populations localement adaptées aux conditions froides bénéficieraient d’une hybridation avec les populations localement adaptées au chaud, alors que le flux de gènes en provenance des populations adaptées au froid deviendrait encore plus maladaptif pour les populations adaptées au chaud. Par conséquence, un affaiblissement de l’homogamie pourrait être sélectionné dans les populations adaptées au froid alors qu’un renforcement de l’homogamie est attendue pour les populations adaptées au chaud. Quelle sera la résultante de ces forces opposées ? L’isolement reproducteur sera-t-il maintenu ? L’adaptation locale persistera-t-elle ? Y a-t-il un risque d’extinction ? Comment la migration, l’hétérogénéité environnementale et l’intensité du changement affectent la réponse évolutive des populations ?
Pour répondre à ces questions nous utiliserons un modèle mathématique basé sur celui de Ronce and Kirkpatrick (2001). Il s’agit d’un système dynamique (système d’équations différentielles) décrivant l’évolution de la taille de population et l’adaptation locale. La première mission du/de la stagiaire sera de modifier ce modèle pour y inclure de l’homogamie basée sur le trait d’adaptation locale (un « trait magique » ; Servedio et al. 2011). Il sera ensuite nécessaire de compléter les équations du modèle pour permettre à l’homogamie d’évoluer au cours du temps. Le modèle sera analysé autant que possible analytiquement, si besoin à l’aide d’approximations (par exemple migration et sélection faibles). Ce qui ne sera pas analysable analytiquement sera investigué par résolution numérique. Si l’avancée du stage le permet, des analyses relâchant les hypothèses les plus fortes du modèle seront réalisées pour tester la sensibilité des conclusions à ces hypothèses.
*** Profil d’étudiant.e recherché ***
Plusieurs profils d’étudiant.e.s sont susceptibles d’être adaptés pour ce stage : étudiant.e.s en master mention BEE, en particulier les personnes suivant un parcours orienté modélisation ; étudiant.e.s en master de mathématiques appliquées ; plus globalement, étudiant.e.s ayant un attrait et des compétences pour la modélisation formelle et les analyses numériques, et ayant une bonne compréhension des mécanismes de base en écologie/évolution.
*** Lieu du stage ***
Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (CRBE), 118 route de Narbonne, 31400 Toulouse.
https://crbe.cnrs.fr/
*** Encadrement ***
– Robin Aguilée, enseignant-chercheur à l’Université de Toulouse, affecté au CRBE.
robin.aguilee@utoulouse.fr
https://robin-aguilee.univ-tlse3.fr
– Thomas Aubier, chercheur au CNRS, affecté au CRBE.
thomas.aubier@utoulouse.fr
https://www.normalesup.org/~taubier/
***Durée du stage ***
Le stage est prévu pour une durée de 5 à 6 mois.
*** Modalités de candidature ***
Envoyez CV et lettre de motivation par mail aux encadrants. La date limite de candidature est fixée au 27 septembre 2026.
Un entretien sera organisé ensuite avec certain.e.s candidat.e.s. Au cours de cet entretien vous nous présenterez vos motivations et vos compétences concernant le projet de recherche. Nous vous proposerons de discuter aussi de l’article Ronce and Kirkpatrick (2001) qui sera au coeur du sujet de stage. Nous attendons une discussion sur la compréhension de l’article et sur son articulation avec le projet de stage.
*** Références ***
Rettelbach, A., M. Kopp, U. Dieckmann, and J. Hermisson, 2013. Three modes of adaptive speciation in spatially structured populations. Am Nat 182: E215–E234.
Ronce, O. and M. Kirkpatrick, 2001. When sources become sinks: migration meltdown in heterogeneous habitats. Evolution 55: 1520–1531.
Sachdeva, H. and N. H. Barton, 2017. Divergence and evolution of assortative mating in a polygenic trait model of speciation with gene flow. Evolution 71: 1478–1493.
Servedio, M. R., 2011. Limits to the evolution of assortative mating by female choice under restricted gene flow. P Roy Soc Lond B Bio 278: 179–187.
Servedio, M. R., G. S. van Doorn, M. Kopp, A. M. Frame, and P. Nosil, 2011. Magic traits in speciation: ‘magic’ but not rare? Trends Ecol Evol 26: 389–397.
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