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- 08-01-2018
Un article sur des résultats issus de notre département est sélectionné par les éditeurs du prestigieux journal Nature comme l’un des 7 « Nouvelles et opinions » de l’année.
Chez tous les animaux, du poisson clown au léopard, les changements de couleur de peau et les dessins qu’ils produisent sont dus à des interactions microscopiques qui se déroulent au niveau cellulaire et que décrivent parfaitement les équations du mathématicien Alan Turing. Une équipe multidisciplinaire de biologistes, physiciens et informaticiens dirigée par Michel Milinkovitch, professeur au Département de génétique et évolution de la Faculté des sciences de l’UNIGE ont cependant démontré que chez certains reptiles, tel le lézard ocellé, les écailles toutes entières changent de couleur, du noir au vert et du vert au noir, tout au long de la vie de l’individu. Milinkovitch a proposé que le réseau d’écailles forme un « automate cellulaire », un système computationnel ésotérique inventé en 1948 par le mathématicien John von Neumann. Les automates cellulaires sont des réseaux abstraits dans lesquels chaque élément change d’état (ici, la couleur verte ou noire) en fonction de l’état des éléments voisins. L’analyse du changement de couleur des lézards sur quatre ans a permis aux chercheurs de confirmer leur hypothèse : les écailles changent effectivement de couleur en fonction de la couleur des écailles voisines. L’équipe genevoise a démontré au moyen de simulations informatiques que la variation d’épaisseur de la peau (due à l’existence des écailles) peut influer sur le mécanisme de Turing et faire émerger cet automate cellulaire. Les chercheurs de l’UNIGE ont donc découvert qu’un automate cellulaire n’est pas qu’un concept abstrait né de l’esprit génial de John von Neumann mais correspond aussi à un processus naturel généré par l’évolution biologique. Stanislav Smirnov, professeur à l’UNIGE et lauréat 2010 de la Médaille Fields a également collaboré étroitement avec l’équipe de Michel Milinkovitch et a établi un lien mathématique formel, jusqu’alors inconnu, entre les équations de Turing et les automates de von Neumann. Pour la première fois, une recherche orientée vers la biologie permet de lier le travail de ces deux géants des mathématiques.
Les 7 « Nouvelles et opinions » de l'année : https://www.nature.com/articles/d41586-017-08516-7