Equipe Pleiade
Alain FRANC
UMR 1202 Biodiversité Gènes & Communautés
INRA
69 route d'Arcachon
33610 CESTAS – France
Tel : 05 57 12 28 13
Fax: 05 57 12 28 81
Courriel : alain.franc@inrae.fr
Formation
2002 : Habilitation à Diriger des Recherches, Écologie, Université de Paris XI-Orsay
1992 : Doctorat Biostatistiques, Université Montpellier II
1979 : Ingénieur École Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts
1974 : Ingénieur École Polytechnique
Activités de recherches
Principalement tournées vers les apports des mathématiques appliquées (systèmes dynamiques, reconnaissance de patterns) à des questions d’écologie des communautés, puis d’interactions durables (arbres et champignons pathogènes ou insectes), en lien avec la diversité biologique et les réseaux d’interactions, et récemment pour des questions de coalescence, phylogénie moléculaire et taxonomie moléculaire.
Projets de recherches en cours
Ecologie, épidémiologie et Théorie des Graphes : il s’agit d’un projet de recherche mené depuis 2003 en collaboration avec Nathalie Peyrard (INRA MIA Toulouse), où est étudié le rôle de la géométrie du réseaux des interactions (formalisé comme un graphe) sur le devenir d’un processus dynamique sur ce graphe. Le processus étudié est le processus de contact, comme paradigme d’un processus de contamination en épidémiologie. Les résultats obtenus concernent l’obtention de méthodes d’approximations qui permettent une prise en compte plus explicite de réseaux plus réels que les modèles en îles ou en stepping stone, très souvent retenus. Des collaboration avec Ulf Diekmann (IAASA, laxenburg) et Michel Goulard (INRA MIA Toulouse) ont été nouées. Publications [1, 4, 8]
Réseaux d’interactions arbres – pucerons : il s’agit d’un projet de recherche mené depuis 2006 en collaboration avec Emmanuelle Jousselin et Armelle Cœur d’Acier (INRA, CBGP, Montpellier) à partir d’un tableau binaire à environ 1500 lignes et 1500 colonnes. Chaque ligne représente une espèce d’arbre, et chaque colonne une espèce de pucerons. Un travail de compilation de Blackmann & Eastop permet de compléter exhaustivement ce tableau, à savoir de renseigner si le puceron en colonne j a été observé un jour sur une espèce de la ligne i, auquel cas le tableau contient un 1, sinon un 0. Le travail en cours est d’utiliser ces données pour décrire les patterns de spécialistes / généralistes tant de l’arbre hôte que du puceron, en tenant compte autant que faire se peut de la phylogénie de chacun des groupes.
ANR Fundiv (animée par Jean Garbaye), 2007-2009 ; tache sur la modélisation. Il s’agit d’étudier, à partir d’un réseau de 7 expérimentations (Nancy, Zürich, Münich, Montpellier, Bordeaux) en quoi les espèces et cortèges de champignons mycorhiziens répondent à des signaux abiotiques (sècheresse, irrigation, fertilisation, etc …) en étudiant les quantités exudées de sept protéines d’exodigestion. . Il s’agit d’une étude expérimentale sur diversité et fonctionnement.
Agrégation de variables : il s’agit d’un projet « au long cours », mené en collaboration avce Nicoals Picard, actuellement au CIRAD à Libreville, visant à comprendre à l’aide de formalisations issues des systèmes dynamiques, en quoi plusieurs modèles conçus à des échelles différentes sur un même système biologique (typiquement, la dynamique forestière abordée à l’échelle des arbres, des distributions d’arbres ou des peuplements) restent cohérents, et comment cette cohérence permet une simplification des modèles détaillés, sans en perdre le squelette. Publications [2,5].
Animateur du Réseau R-Syst
Le réseau R-Syst (Réseau de Systématique) est un réseau national qui relie une douzaine d'équipes de recherche (essentiellement de deux départements INRA : SPE et EFPA) impliquées dans la caractérisation moléculaire et morphologique d'organismes, pour développer un dictionnaire entre les variabilités génétiques et phénotypiquesau au niveau des specimen (individu, culture), permettant une meilleure caractérisation de ces organismes. Une activité consiste à développer un outil informatique permettant la mise en oeuvre des outils indispensaobles en taxonomie moléculaire : BLAST, phylogénies, clustring, etc ... Un pipeline dédié, declic, est en cours de construction, qui permet idéalement de retrouver une hiérarchique taxonomique dans un ensemble de marqueyrs, sans utiliser un alignement global, sovent problématique liyur de grands jeux de données avce firte variabilitré moléculaire. L'unité BioGeCo est un des points focal de R-Syst, pour les plantes (en collaboration avce AMAP à Montpellier, EcoFoG à Kourou, URFM à Avignon) et la bioinformatique (comme PaVé à Angers pour les bactéries, Carrtel Thonon pour les microalgues, BioGer à Grignon et IAM à Nancy pour les champignons, le CBGP à Montpellier et l'URFM à Orléans pour les insectes)CBGP pour es insectes). Pour plus d'informations, consulter le
site Web
Barcode des arbres de Guyane
Dans le cadre du réseau R-Syst, je contribue au projet de barcoding des arbres de Guyanes, en collaboration avec Henri Caron, Patrick Léger, Philippe Chaumeil et Jean-Marc Frigerio à BioGeCo, EcoFoG (contact : Ivan Scotti et Caroline Scotti-Saintagne), AMAP (contact : Jean-François Molino) et le CBGP : en quoi la variabilité d’un marqueur chloroplastique intergénique (trnH-psbA) reproduit ou non les périmètres d’espèces de genres, de familles et d’ordres sur un échantillon d’environ 2 000 arbres de Guyane, appartenant à 500 espèces, 200 genres, 35 familles et 24 ordres. Le pipleoine declic a été conçu dans ce cadre, avce Ph. Ch. & J-M. F.
Projet PhyloSpace
Projet ANR retenu au dernier appel d’offres sur la 6ème extinction, que je coordonne de 2010 à 2014. Partenaires : BioGeCo (Antoine Kremer, Catherine Bodénès, François Hubert et moi-même), le LIRMM (contact : Olivier Gsacuel et Vincent Berry), le CBGP (contact : Emanuelle Jousselin, Armelle Coeur d'Acier & Carole Kerdelhué), l'URZF (contact : Marie-Anne Auger-Rozenberg & Géraldine Roux), et le LSCE (contact : Yannick Donnadieu). 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 cherche 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.
Calcul intensif
Cours
3 h en master 2 Ecologie à Bordeaux
3 h en master 2 Ecologie ParisTech, paris 6 et Ulm
3 h en master 2 Epidémiologie à Montpellier
3 h en master 2 Ecologie littorale à la Rochelle.
Publications récentes choisies
Kermarrec, L.; Franc, A.; Rimet, F., Chaumeil, Ph., Humbert J.-F. & Bouchez, A. – 2013 - Next-generation sequencing to inventory taxonomic diversity in eukaryotic communities: a test for freshwater diatoms. Molecular Ecology Resoucres, 13(4):607-619
Gugerli, F., Brandl, R., Castagneyrol, B., Franc, A., Jactel, H., Koelewijn, H.-P., Martin, F., Peter, M., Pritsch, K., Schröder, H., Smulders, MJM, Kremer, A., Ziegenhagen, B. & Evoltree JERA3 Contributors – 2013 - Community genetics in the time of next-generation molecular technologies. Molecular Ecology, 22(12):3198-3207
Brusini, J., Robin, C. & Franc, A.– 2011 - Parasitism and maintenance of diversity in a fungal vegetative incompatibility system: the role of selection by deleterious cytoplasmic elements. Ecology Letters, 14(5):444-452.
Kefi, S., Rietkerk, M., Roy, M., Franc, A., de Ruiter P. C. & Pascual, M. – 2011 - Robust scaling in ecosystems and the meltdown of patch size distributions before extinction. Ecology Letters, 14(1):29-35.
Courty, P.-E., Franc, A.& Garbaye, J. – 2010 - Temporal and functional pattern of secreted enzyme activities in an ectomycorrhizal community. Soil Biology and Biochemistry, 42(11):2022-2025.
Revardel, E., Franc, A. & Petit, Remy J. – 2010 - Sex-biased dispersal promotes adaptive parental effects. :BMC Evolutionary Biology,10:Article Number: 217 DOI: 10.1186/1471-2148-10-217
Peyrard N., Dieckmann U& Franc A. – 2008 . Incorporating long range correlations into second order moment closures better approximates low density dynamics on a graph. Theoretical Population Biology,73(3):383-394. (pdf)
Morozov, A., Robin, C. & Franc, A. – 2007 - A simple model for the dynamics of a host–parasite–hyperparasite interaction. Journal of Theoretical Biology, 249:246-253. (pdf)
Kokkila, T., Mäkelä, A. et Franc, A. – 2006 - Comparison of distance dependent and distance independent stand growth models - is perfect aggregation possible? Forest Science, 52(6):623-635..
Cordonnier, T., Courbaud, B. et Franc, A. – 2006 - The effect of colonization and competition processes on the relation between disturbance and diversity in plant communities. Theoretical Population Biology, 243:1-12.
Bergès L., Chevalier R., Dumas Y., Franc A. et Gilbert J.M. - 2005 - Sessile oak (Quercus petraea Liebl.) site index variations in relation to climate, topography and soil in even-aged high-forest stands of northern France. Annals of Forest Science, 62:391-402 (pdf)
Peyrard, N. et Franc, A.- 2005 - Cluster variation approximations for a contact process living on a graph. Physica A, 358:575-592 (pdf)
Franc, A. – 2004 - Metapopulation dynamics as a contact process on a graph. Ecological Complexity,1:49-63.
Picard, N. & Franc, A. – 2004 – Approximating spatial interactions in a model of forest dynamics. FMBIS, 1:91-103
