Mathematical Models in Evolutionary Biology

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Date(s) - 10/02/2020 - 14/02/2020
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CIRM, Luminy

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THEMATIC MONTH on Mathematical Issues in Biology
MOIS THEMATIQUE: Mathematical Issues in Biology

CONFERENCE

Mathematical Models in Evolutionary Biology – Modèles mathématiques en biologie de l’évolution

10 – 14 February 2020
Scientific Committee
Comité scientifique
Vincent Bansaye (CMAP, Ecole Polytechnique)
Vincent Calvez (ICJ, Université Lyon 1)
Organizing Committee
Comité d’organisation
Nicolas Champagnat (Inria Nancy – Grand Est)
Jérôme Coville (BioSP, INRA Avignon)
Richard Gomulkiewicz (Washington State University)
François Hamel (Aix Marseille Université)
Lionel Roques (BioSP, INRA Avignon)For any further informations, contact
mathsbiomonth-week2@sciencesconf.org
Description
In recent years, several modeling approaches have been proposed to study questions from quantitative evolutionary biology. These approaches have been developed by mathematicians specializing in the analysis of PDEs, mathematicians specializing in probability, and also evolutionary biologists. The purpose of this week is to bring together researchers from these three different backgrounds, in order to take stock of the existing approaches, and to work on new perspectives at the intersection between these various frameworks.
Several important issues from evolutionary biology will be addressed during the week:

(1) evolutionary rescue: the process that occurs when a population, initially declining because of exposure to an environment outside its ecological niche, avoids extinction via genetic adaptation
(2) the dynamics of adaptation in time-varying environments
(3) the role of space in the dynamics of adaptation
(4) the role of age structure
(5) the role of evolution in epidemiology and invasion biology.Mathematical approaches will include nonlocal and nonlinear parabolic PDEs, integro-differential equations, free-boundary equations, transport equations satisfied by generating functions of some stochastic processes, discrete stochastic processes including birth-death processes and branching processes, diffusion processes, stochastic PDEs, and piecewise deterministic Markov processes.

Au cours des dernières années, plusieurs approches de modélisation ont été proposées pour étudier des questions de biologie évolutionniste quantitative. Ces approches ont été développées par des mathématiciens spécialisés dans l’analyse des EDP, des mathématiciens spécialisés en probabilité et des biologistes de l’évolution. L’objectif de cette semaine est de réunir des chercheurs de ces trois horizons différents, afin de faire le point sur les approches existantes et de travailler sur de nouvelles perspectives à l’intersection de ces différents cadres.

Plusieurs questions importantes liées à la biologie de l’évolution seront abordées au cours de la semaine :
(1) sauvetage évolutif : le processus qui se produit lorsqu’une population, initialement en déclin en raison d’une exposition à un environnement extérieur à sa niche écologique, évite son extinction par adaptation génétique
(2) la dynamique de l’adaptation dans des environnements variant dans le temps
(3) le rôle de l’espace dans la dynamique de l’adaptation
(4) le rôle de la structure par âge
(5) le rôle de l’évolution en épidémiologie et en biologie de l’invasion.

Les approches mathématiques comprendront les EDP paraboliques non locales et non linéaires, les équations paraboliques intégro-différentielles, les équations aux limites libres, les équations de transport satisfaites en générant des fonctions de certains processus stochastiques, les processus stochastiques discrets incluant les processus naissance-mort et les processus de ramification, les processus de diffusion, les EDP stochastiques, les processus de Markov déterministes par morceaux.

Speaker

to be announced 
Eric Lozingot
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