photo

Séminaires MSC
"Matière et Systèmes Complexes"

                      
Lundi 15 octobre 2007 à 11h30
Bâtiment Condorcet, 6ème étage, salle 646 A

Vincent Fleury
(GMCM, Université de Rennes-1)


Effets de texture dans la morphogenèse animale : de l'embryogenèse à l'évolution


Lors des premières étapes du développement embryonnaire, la matière vivante a un comportement de fluide (gel) peu visqueux. On peut alors traiter les mouvements de cette matière avec des équations de type hydrodynamique. Par ailleurs, il s'agit d'écoulements lents (jours, voir semaines), confinés dans des couches fines (les feuillets cellulaires).En tenant compte de ces propriétés on peut ramener l'essentiel des mouvements observés à des écoulements
rotationnels, commandés par une fonction de courant scalaire. Les paramètres physiques du problème, tels que viscosité, etc., deviennent des préfacteurs, déterminés par le contenu chimique des cellules et de la
matrice extra-cellulaire. Cette modélisation permet de décrire assez précisément les deux premiers jours de développement d'un embryon typique, et en particulier d'expliquer l'émergence d'un plan «générique» qui est celui des vertébrés tétrapodes. Cependant, l'écoulement lui-même crée des trajectoires cellulaires constituant une texture, qui sert de moule à nombre de détails comme les vaisseaux sanguins, les côtes etc. Cette texture peut être observée par fluorescence, ou bien par ombroscopie, elle est congruente avec le motif des structures embryonnaires. Ces observations aboutissent à une possible explication de l'apparition successive d'animaux dans un certain ordre, commandé par le sens de la texture, et comment celui-ci change lorsque les préfacteurs du modèle hydrodynamique adimensionné sont modifiés. Extrapolé à l'homme, ce type d'écoulement explique très naturellement la dynamique de formation de la tête, il peut même permettre de comprendre un phénomène  débattu comme la néoténie morphologique : pourquoi les bébés chimpanzés ou orang-outans ressemblent davantage à des humains que leurs parents.