M1 - Biologie évolutive et écologie (DARWIN)

"Modèles linéaires généraux à 1 ou plusieurs variables aléatoires explicatives : de la traduction de la figure qui répond à la question biologique au modèle statistique, i.e. prendre en compte de nombreux effets et savoir les interpréter

propriétés générales vues à travers la régression et l'ANOVA à 1 facteur (R2, F, ddl, moindre carrés, vraisemblance, diagnostic, validation, goodness of fit, interprétation de la taille des effets); ANOVA à facteurs emboités et croisés, régression multiple (notion de paramètre et d’effets, et d’interaction)

incorporation de la dépendance des variables aléatoires explicatives, confusion d'effets (quantitatives pour la régression multiples, et plans déséquilibrés pour les ANOVA)"

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L’objectif général est de consolider les bases en écologie acquises par les étudiants, et de leur donner les outils leur permettant de les mobiliser de façon intégrative pour interpréter le fonctionnement des systèmes écologiques. Les enseignements comprennent : 1) des cours magistraux portant sur les concepts de l’écologie depuis l’échelle des populations aux échelles macroécologiques, et s’appuyant sur des exemples d’application replaçant la discipline dans le contexte écologique et sociétal actuel ; 2) des travaux pratiques et dirigés focalisés sur les outils (stratégies d’échantillonnage, modélisation, analyses de données) ; 3) des enseignements sur le terrain à l’occasion desquels les étudiants sont invités à se poser des questions scientifiques pertinentes en partant de l’observation en situation, et à mobiliser leurs connaissances pour y répondre de façon argumentée.

Contenu synthétique de l’UE :

- CM : Histoire de l'émergence des concepts en écologie ; Dynamique des populations / métapopulations ; Interactions biotiques et réseaux trophiques ; Ecologie des communautés, méta-communautés ; Ecologie des écosystèmes / écologie fonctionnelle ; Notions de macroécologie / biogéographie ; Changements globaux et fonctionnement des écosystèmes ;

- Terrain : Analyse intégrative du fonctionnement des écosystèmes en situation ;

- TD/TP : stratégies d’échantillonnage et d’expérimentation en écologie ; modélisation en dynamique des populations / méta-populations, en écologie des communautés/méta-communautés, des réseaux trophiques ; mesures de biodiversité (alpha, beta, etc)."

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"L’objectif général est de consolider les bases en biologie évolutive des étudiants, en abordant à la fois (i) les phénomènes macro-évolutifs, et les méthodes générales utilisées pour leur analyse et (ii) les processus micro-évolutifs en insistant sur l’approche de génétique des populations. Cette UE a pour objectif à la fois de proposer un socle commun de connaissances solides en biologie évolutive et d’illustrer les applications de la discipline aux futurs domaines de spécialisation des étudiants. Les enseignements comprennent : 1) des cours magistraux portant sur les concepts de l’évolution ; 2) des travaux pratiques ayant deux formes principales : 2a. des séances focalisées sur l’utilisation des outils (phylogénie) et sur la formalisation mathématique des processus évolutifs (génétique des populations) ainsi que 2b : des séances construites autour d’un travail en groupe, permettant aux étudiants, en fonction de leur parcours et de leurs objectifs professionnels, d’approfondir une thématique particulière (question fondamentale ou application de la biologie évolutive)."

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Cours TD d'anglais qui visent l'autonomie professionnelle en langue anglaise.

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"L'arbre phylogénétique est un concept central en biologie pour les étudiants des mentions ""Biodiversité, Écologie & Évolution"", ""Biologie Agrosciences"", et ""Éco-épidémiologie"". Pour aborder la phylogénie, cette UE  se décline en deux parties successives de 22,5h chacune : ""Phylogénie et Évolution (Bases)"" (HAB708B) et "" Phylogénie et Évolution (Avancées)"" (HAB714B).

Les savoirs suivants y seront enseignés :

(i) Historique de la notion d’évolution [Bases].

(ii) Systématique phylogénétique (caractères, règles de la taxonomie, code-barres moléculaires, génomique, alignement, homologie et homoplasie, orthologie et paralogie) [moitié en Bases ; moitié en Avancées].

(iii) Représentation phylogénétique (réseaux, arbres, racine, dendrogrammes, topologie, longueurs de branches) [Bases].

(iv) Les méthodes d'inférence phylogénétique par distances [Avancées].

(v) L'approche cladistique et le principe du maximum de parcimonie [Bases].

(vi) L'approche probabiliste, le principe du maximum de vraisemblance, et les modèles d'évolution des séquences [Avancées].

(vii) Les mesures de la solidité des phylogénies (bootstrap, comparaison de topologies, corroboration multigénique, arbres de gènes et d'espèces) [Avancées].

(viii) Applications à la phylogénie de quelques grands groupes taxonomiques (Mammifères, Eucaryotes) [Avancées]."

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Modèles linéaires généralisés mixtes + méthodologie et protocoles expérimentaux pour prendre en compte une réalité biologique: loi autre que normale et pseudo-réplication

Optimisation de protocoles, puissance et risque de 1ère espèce non contrôlé : transformation de variable, régression polynomiale, fonction de lien, vraisemblance, sélection de modèles

Analyse de déviance et goodness of fit

Incorporation des blocs, des mesures répétées dans le temps, prise en compte de la corrélation spatiale et temporelle, de la sur-dispersion

Représentation graphique des prédictions.

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L'objectif de cette UE est d'offrir les bases nécessaires en statistiques pour suivre l'ensembles des modules plus élaborés du cursus, il s'agit donc d'une mise à niveau général. Les statistiques descriptives sont revues (quantile, polygone des fréquences cumulées, estimateurs à partir d'échantillon), les tests simples sont présentés, les graphiques essentiels pour des données univariée et multivariées sont présentés, le principe général d'un test statistique, de plan d'hypothèse,  de notion de p-value, de risque de première et seconde espèces sont présentés. En TP, les étudiants sont également mis à niveau dans l'environnement R.

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"L'arbre phylogénétique est un concept central en biologie pour les étudiants des mentions ""Biodiversité, Écologie & Évolution"", ""Biologie Agrosciences"", et ""Éco-épidémiologie"". Pour aborder la phylogénie, cette UE  se décline en deux parties successives de 22,5h chacune : ""Phylogénie et Évolution (Bases)"" (HAB708B) et "" Phylogénie et Évolution (Avancées)"" (HAB714B).

Les savoirs suivants y seront enseignés :

(i) Historique de la notion d’évolution [Bases].

(ii) Systématique phylogénétique (caractères, règles de la taxonomie, code-barres moléculaires, génomique, alignement, homologie et homoplasie, orthologie et paralogie) [moitié en Bases ; moitié en Avancées].

(iii) Représentation phylogénétique (réseaux, arbres, racine, dendrogrammes, topologie, longueurs de branches) [Bases].

(iv) Les méthodes d'inférence phylogénétique par distances [Avancées].

(v) L'approche cladistique et le principe du maximum de parcimonie [Bases].

(vi) L'approche probabiliste, le principe du maximum de vraisemblance, et les modèles d'évolution des séquences [Avancées].

(vii) Les mesures de la solidité des phylogénies (bootstrap, comparaison de topologies, corroboration multigénique, arbres de gènes et d'espèces) [Avancées].

(viii) Applications à la phylogénie de quelques grands groupes taxonomiques (Mammifères, Eucaryotes) [Avancées]."

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Cette UE a trois objectifs :

1) approfondir les connaissances sur des concepts de génétique et de génomique évolutive comme le déséquilibre de liaison, la sélection, la théorie de la coalescence, la détection de la sélection naturelle et des forces évolutives agissant sur l’évolution des génomes et le processus de spéciation génomique.

2) Proposer un panorama des thématiques recherches en génomiques évolutives sous formes de séminaires pédagogiques : évolution moléculaire, génomiques évolutives des endosymbioses, évolution chromosomiques et évolution moléculaires.

3) Enfin, l’UE propose un projet de bioanalyse d’un jeu de données empirique pour appréhender l’analyses en génomique évolutive et se frotter aux aspects bioinformatiques de plus en plus développés dans la discipline.

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Le stage individuel de M1 est d’une durée d’environ trois mois, et doit se réaliser, suivant le parcours concerné,  dans un laboratoire de recherche ou une structure du secteur non-académique. Il permet à l’étudiant d’acquérir une expérience professionnelle dans le domaine de la biodiversité, de l’évolution ou de l’écologie. Il peut s’effectuer dans une structure locale, nationale, ou internationale, sur un sujet validé par l’équipe pédagogique de façon à cadrer avec les objectifs propre au parcours suivi par l’étudiant.

Évaluation : La préparation du stage constitue un exercice noté sur la base d’un document écrit et d’une soutenance de projet de stage. Le travail de stage est évalué à l’occasion d’une soutenance publique devant un jury au cours de laquelle sont évalués le contenu du mémoire et la qualité des réponses aux questions du jury. Le comportement et le dynamisme de l'étudiant lors du stage sont évalués par le maitre de stage.

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"L’objectif de cette UE est de consolider les bases des étudiants en écologie et/ou en évolution en les invitant à définir un sujet et question(s) de recherche, en définissant de façon argumentée des hypothèses pertinentes, et en justifiant une stratégie d’acquisition et d’analyses de données permettant de les tester.

Contenu synthétique de l’UE:

- Travail en autonomie tuteuré : identification d’une question scientifique pertinente ; synthèse bibliographique permettant de réaliser l’état de l’art et de justifier les hypothèses scientifiques ; proposition et justification d’une démarche méthodologique (matériel et méthodes) pour tester les hypothèses proposées.

Type de sujets:

Les sujets peuvent porter sur n’importe quelle question identifiée par les étudiants (par groupe de 3/4), et validés par l’équipe pédagogique, et s’appuyer sur différentes approches permettant de s’ajuster aux attendus des différents parcours. Par exemple, les étudiants peuvent proposer une stratégie d’échantillonnage sur le terrain ou de l’expérimentation, une méta-analyse de données de la littérature, une analyse de séquences récupérées sur GenBank, une analyse de données d’occurrence récupérées dans GBIF, etc.

Dans tous les cas les projets doivent impliquer une véritable stratégie d’acquisition de données, identifiée, justifiée et décrite par les étudiants dans le matériel et méthode demandé au M1S2, avec calendrier prévisionnel du déroulement du projet et identification des tâches que chaque étudiant réalisera au sein de chaque groupe dans le cadre de la mise en œuvre du projet au M2S3. Les projets doivent également être réalistes d’un point de vue financier et proposer un budget prévisionnel, et doivent pouvoir être finalisés dans le temps disponible au M2S3.

Modalités de contrôle des connaissances:

L’enseignement se base sur une approche de type apprentissage par problème, les étudiants sont évalués sur la façon dont ils progressent dans construction de leur démarche (40% de CC), ainsi que sur leur capacité à présenter et à défendre leur projet à l’occasion d’un oral final (60% de la note globale)."

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"Ce module présente la gestion de tableaux et lien entre le multivarié et l'univarié : manipulation de matrices et opérations courantes; notion de projection et de distance ; traduction des statistiques descriptives et univariées avec comme exemple la régression multiple/ACP/AFD; indices de (dis)similarité, distance; corrélation"

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"L’objectif de cette UE est de compléter les enseignements du premier semestre en développant les problématiques liées à l’évolution des phénotypes et les principales approches méthodologiques associées. Les enseignements aborderont l’évolution de différents types de traits (traits d’histoire de vie, traits impliqués dans les stratégies reproductives, traits impliqués dans des interactions biotiques, caractères quantitatifs). Les principales approches abordées incluent la formalisation de théorie des jeux, la dynamique adaptative, les approches de génétique quantitative et le travail de confrontation entre prédictions théoriques et données empiriques. Les enseignements comprennent :

1) des cours magistraux portant sur les principaux concepts de l’écologie évolutive ;

2) des travaux dirigés focalisés sur des études de documents et sur des exercices"

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Comment la biodiversité est-elle répartie sur la Terre ? Quels facteurs écologiques, évolutifs et historiques déterminent ces patrons de distribution de la biodiversité ? Quelles sont les modifications induites par les activités humaines sur la répartition globale de la biodiversité. Dans cette UE, nous étudierons le rôle des variations spatio-temporelles de l’environnement à l’échelle planétaire sur la dynamique de la biodiversité. Nous examinerons en particulier l’influence des cycles climatiques à temps long sur la diversité passée mais aussi actuelle des organismes. Nous aborderons aussi l’impact des activités humaines et des changements globaux sur la biodiversité à l’échelle planétaire.

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