Equipe Génétique et Evolution des Interactions

Charlat Sylvain

Chargé de recherche

CNRS

Adresse : 43 bd du 11 novembre 1918
69622 VILLEURBANNE cedex

Tél : 33 04 72 44 81 01

Courriel

Qui sommes-je? Qui suis-nous?

Ces formules énigmatiques, empruntées à mon collègue et ami Fabrice Vavre, traversent l’essentiel de mes travaux.

Qui sommes-je ? Quelle multitude de gènes, cellules, partenaires symbiotiques, compose les « individus » biologiques ? Et dans quelle mesure ces différents degrés d’organisation constituent eux aussi des individus, c’est-à-dire des niveaux de sélection opérant, porteurs d’adaptations qui leur sont propres, potentiellement délétères aux autres échelles ?
Qui suis-nous ? Dans quelle mesure le collectif, de la fourmilière à l’écosystème, devrait-il lui aussi être perçu comme individu en devenir ?

Au gré des collaborations, ces questionnements ont donné lieu à divers projets de recherche, brièvement décrits ci-dessous. Les relations symbiotiques, abordées notamment par des approches de génomique évolutive chez les arthropodes, y occupent une place prépondérante, au côté de la modélisation, la didactique et l’épistémologie.

Pour échanger sur ces sujets, ou connaître d’éventuelles opportunités de nous rejoindre, n’hésitez pas à me contacter.

AU FIL DE L'EAU...

L’individu, souvent, nous saute aux yeux : vous et moi, mon chat, cet oiseau qui passe...

Mais l’évidence, parfois, se dérobe. Ce champignon, ou son corps sous-terrain ? Ce peuplier, ou tous ses clones, cette forêt tout entière ? Cette bactérie, ou ce biofilm ? Cette fourmi stérile, ce petit organe à six pattes, ou sa fourmilière ? Ce puceron, et ce symbiote intracellulaire, ou la nouvelle unité qu’ils composent ? Vous et moi, ou ces éléments hétéroclites, et pour la plupart égoïstes, qui constituent nos génomes ? Ou nos innombrables cellules, et la ménagerie de notre microbiote ?
À la lumière de la symbiose, du conflit et de la coopération, l’histoire du vivant devient une histoire d’associations et de dissociations, une histoire de changements d’échelles. Les cellules s’assemblent pour former des organismes multicellulaires, où l’hérédité est réglée à la baguette par les strictes lois de Mendel, mais les occasions de s’y dérober ne manquent pas. De nouvelles échelles émergent, par association, sans que les échelles antérieures ne disparaissent tout à fait. De nouveaux « niveaux de sélection » prennent le contrôle, de nouveaux « individus » émergent, mais la reproduction sexuée ou le transfert horizontal sont autant d’occasions pour les éléments qui les composent d’exister encore « pour eux-mêmes », de constituer eux aussi des niveaux de sélection efficaces, et à ce titre, des échelles de description pertinentes pour « comprendre » le vivant, pour révéler, derrière les structures, des fonctions.
Mes travaux de recherche s’inscrivent dans cette perspective, dans ces questionnements. Ils apportent parfois des bribes de réponses mais consistent essentiellement (je le constate à travers ce manuscrit) à questionner les questions elles-mêmes, à les inspecter sous tous les angles. Ils portent sur la symbiose, sur Wolbachia, dont les stratégies d’invasion égoïstes défient l’ima- gination, même si ces bactéries intracellulaires sont parfois essentielles, si elles peuvent deve- nir de leur hôte le « meilleur ennemi ». Ils portent sur le transfert horizontal, cette transmission de matériel génétique entre différentes lignées évolutives, notamment entre différentes es- pèces d’insectes, des papillons et leur parasitoïdes, ces prédateurs de l’intérieur, ces Aliens. Mes travaux portent aussi sur la nature de l’hérédité, sur les possibles limitations d’un modèle, celui de la génétique, dont la puissance explicative pourrait masquer d’autres formes d’héré- dité, peut-être trop instables pour peser lourd dans l’évolution, mais peut-être pas. Enfin, mes travaux portent sur une hypothèse, celle d’une évolution biologique qui dépasserait ses fron- tières, d’une sélection naturelle qui pourrait être à l’œuvre en dehors du vivant que nous con- naissons, dans d’autres systèmes physiques ou chimiques, à d’autres échelles temporelles ou spatiales, en d’autres lieux, ou peut-être ici même... mais serions-nous seulement capables de les reconnaître ? Pour l’heure, cette exploration se heurte à un obstacle, un problème de poule et d’œuf où le concept d’individu se fait à nouveau central : sans individus, pas de variation héritable, pas de sélection naturelle, pas d’évolution ; mais sans évolution, pas d’adaptations, pas de « parties fonctionnelles d’un tout », pas d’unités de sélection, pas d’individus... Quelle forme pourrait prendre une (méta)théorie de l’évolution qui échapperait à ce paradoxe, une théorie évolutive « de l’évolution elle-même », qui traverserait la biologie et la physique, en expliquant, sans s’y référer, l’émergence de l’individu ?

Pour plus d'informations:

THÈMES DE RECHERCHE

Nous cherchons à tester l’hypothèse selon laquelle les parasitoïdes, notamment via des virus domestiqués, constitueraient des vecteurs prépondérants de transferts horizontaux.

Une illustration schématique du projet Horizon

Le projet Horizon est fondé sur l'analyse génomique de nombreuses espèces au sein d'un réseau écologique, précisément documenté par des études de long terme au Costa Rica

Pour plus d'informations:

De toutes les lignées de bactéries symbiotiques, Wolbachia est sans doute à la fois la plus abondante et la plus diverse en termes d’implications évolutives. Sa transmission verticale maternelle l’a menée vers des stratégies d’invasion très particulières, souvent bénéfiques aux femelles (plus précisément, à la lignée cytoplasmique, transmise par les femelles) et au contraire délétères pour les mâles.

Wolbachia a toujours occupé une place centrale dans nos travaux, notamment concernant sa dynamique épidémiologique, à l’échelle des communautés d’arthropodes, ses conséquences évolutives, et l’architecture génétique de l’incompatibilité cytoplasmique.

Une illustration de nos travaux portant sur les bactéries Wolbachia

La dynamique et les consquences évolutives de Wolbachia sont abordées par des approches de génomique et de cophylogénie; l'architecture génétique de l'incompatibilité cytoplasmique est étudiée en croisant des informations phénotypiques et génomiques

Pour plus d'informations:

La publication de Beckmann et al, une analyse des différents modèles explicatifs de l'incompatibilité cytoplasmique
Les publications de Cariou et al (2017, 2020) au sujet des conséquences de Wolbachia sur l'évolution du génome mitochondrial
La publication de Bailly-Bechet et al portant sur la dynamique de Wolbachia à l'échelle des communautés

Aussi puissante soit la génétique pour expliquer l’évolution, quelle pourrait être la contribution des autres modes d’hérédité aux déplacements des populations dans un paysage adaptatif ?

Nous abordons cette question à travers des modèles théoriques, visant notamment à comprendre les implications évolutives de la fréquence élevée des "épi-mutations"

Pour plus d'informations:

La publication de Rajon & Charlat sur ce sujet

L’enseignement de la biologie évolutive est réputé difficile. Au-delà des raisons idéologiques, ces difficultés sont révélatrices d’un difficile rapport à l’incertitude dans l’enseignement des sciences, qu’il convient de questionner.

Pour plus d'informations:

Les publications de Paulin et al (2018, 2019, 2020) sur ce sujet
Un billet dans le "café pédagogique"

Si, dans une perspective évolutive, l’individu est conçu, de manière récursive, comme fruit d’une association d’individus d’échelle inférieure, comment a émergé la plus petite échelle, la première ?

Quelles ont été les premières unités de sélection, les premières étincelles de vie ? Comment définir et décrire leurs propriétés, en conjuguant nécessairement des concepts biologiques et physico-chimiques ? Où commence l’individualité, et avec elle l’évolution par sélection naturelle ? Dans l’hypothèse hasardeuse où de telles unités de sélection pourraient exister en dehors du vivant, dans d’autres systèmes physico-chimiques, comment les reconnaître ?

Pour plus d'informations:

Une publication récente sur ce sujet

Publications

Affichage des publications 1 à 30 sur 80 au total

Phylogenetic relatedness rather than aquatic habitat fosters horizontal transfer of transposable elements in animals

Héloïse Muller, Rosina Savisaar, Jean Peccoud, Sylvain Charlat, Clément Gilbert

DOI: 10.1101/2024.12.18.629015

2025

Pré-publication

voir la publication

Thermodynamic consistency of autocatalytic cycles

Thomas Kosc, Denis Kuperberg, Etienne Rajon, Sylvain Charlat

DOI: 10.1101/2024.10.11.617739

2024

Pré-publication

voir la publication

Endoparasitoid lifestyle promotes endogenization and domestication of dsDNA viruses

Benjamin Guinet, D. Lepetit, S. Charlat, Peter N Buhl, David G Notton, Astrid Cruaud...

eLife . 12 : e85993

DOI: 10.7554/eLife.85993

2023

Article dans une revue

voir la publication

Les contours flous de l’individu

Sylvain Charlat

2022

HDR

voir la publication

From Wolbachia genomics to phenotype: molecular models of cytoplasmic incompatibility must account for the multiplicity of compatibility types

Alice Namias, Mathieu Sicard, Mylène Weill, Sylvain Charlat

Current Opinion in Insect Science . 49 : 78-84

DOI: 10.1016/j.cois.2021.12.005

2022

Article dans une revue

voir la publication

Natural Selection beyond Life? A Workshop Report

Sylvain Charlat, André Ariew, Pierrick Bourrat, María Ferreira Ruiz, Thomas Heams, Philippe Huneman...

Life . 11 ( 10 ) : 1051

DOI: 10.3390/life11101051

2021

Article dans une revue

voir la publication

How consistent is RAD‐seq divergence with DNA‐barcode based clustering in insects?

Marie Cariou, Hélène Henri, Sonia Martinez, Laurent Duret, Sylvain Charlat

Molecular Ecology Resources . 20 ( 5 ) : 1294-1298

DOI: 10.1111/1755-0998.13178

2020

Article dans une revue

voir la publication

Wolbachia host shifts: routes, mechanisms, constraints and evolutionary consequences

Ehsan Sanaei, Sylvain Charlat, Jan Engelstädter

Biological Reviews .

DOI: 10.1111/brv.12663

2020

Article dans une revue

voir la publication

L’épistémologie des sciences biologiques et géologiques : une occasion d’enseigner l’incertitude ?

Fabienne Paulin, Sylvain Charlat

Raisons éducatives . N°24

DOI: 10.3917/raised.024.0101

2020

Article dans une revue

voir la publication

Some evolutionary insights into an accidental homing endonuclease passage from mitochondria to the nucleus

Sylvain Charlat

Peer Community In Evolutionary Biology . : 100101

DOI: 10.24072/pci.evolbiol.100101

2020

Autre publication

voir la publication

Global survey of mobile DNA horizontal transfer in arthropods reveals Lepidoptera as a prime hotspot

Daphné Reiss, Gladys Mialdea, Vincent Miele, Damien M. de Vienne, Jean Peccoud, Clément Gilbert...

PLoS Genetics . 15 ( 2 ) : e1007965

DOI: 10.1371/journal.pgen.1007965

2019

Article dans une revue

voir la publication

L'enseignement de l'évolution : redonner une place à l'épistémologie des sciences historiques

Fabienne Paulin, Sylvain Charlat, Eric Triquet

RDST - Recherches en didactique des sciences et des technologies .

2019

Article dans une revue

voir la publication

(In)exhaustible Suppliers for Evolution? Epistatic Selection Tunes the Adaptive Potential of Nongenetic Inheritance

Etienne Rajon, Sylvain Charlat

The American Naturalist . 194 ( 4 ) : 470-481

DOI: 10.1086/704772

2019

Article dans une revue

voir la publication

Caution Does Not Preclude Predictive and Testable Models of Cytoplasmic Incompatibility: A Reply to Shropshire et al.

John F. Beckmann, Manon Bonneau, Hongli Chen, Mark Hochstrasser, Denis Poinsot, Hervé Merçot...

Trends in Genetics . 35 ( 6 ) : 399-400

DOI: 10.1016/j.tig.2019.03.002

2019

Article dans une revue

voir la publication

Categorization of species as native or nonnative using DNA sequence signatures without a complete reference library

Jeremy C Andersen, Peter Oboyski, Neil Davies, Sylvain Charlat, Curtis Ewing, Christopher Meyer...

Ecological Applications . 29

DOI: 10.1002/eap.1914

2019

Article dans une revue

voir la publication

The Toxin–Antidote Model of Cytoplasmic Incompatibility: Genetics and Evolutionary Implications

John Beckmann, Manon Bonneau, Hongli Chen, Mark Hochstrasser, Denis Poinsot, Mylene Weill...

Trends in Genetics . 35 ( 3 ) : 175-185

DOI: 10.1016/j.tig.2018.12.004

2019

Article dans une revue

voir la publication

Widespread Wolbachia infection in an insular radiation of damselflies (odonata, coenagrionidae)

M O Lorenzo-Carballa, Y Torres-Cambas, K Heaton, G D D Hurst, S. Charlat, H Van Gossum...

Scientific Reports .

DOI: 10.1038/s41598-019-47954-3

2019

Article dans une revue

voir la publication

Flower flies (Diptera, Syrphidae) of French Polynesia, with the description of two new species

Thibault Ramage, Sylvain Charlat, Ximo Mengual

European Journal of Taxonomy . ( 448 ) : 1-37

DOI: 10.5852/ejt.2018.448

2018

Article dans une revue

voir la publication

Back and forth Wolbachia transfers reveal efficient strains to control spotted wing drosophila populations

Julien Cattel, Katerina Nikolouli, Thibault Andrieux, Julien Martinez, Francis Jiggins, Sylvain Charlat...

Journal of Applied Ecology . 55 ( 5 ) : 2408-2418

DOI: 10.1111/1365-2664.13101

2018

Article dans une revue

voir la publication

Comparing 16S rDNA amplicon sequencing and hybridization capture for pea aphid microbiota diversity analysis

Marie Cariou, Céline Ribière, Stéphanie Morliere, Jean-Pierre Gauthier, Jean-Christophe Simon, Pierre Peyret...

BMC Research Notes . 11 ( 1 ) : 461

DOI: 10.1186/s13104-018-3559-3

2018

Article dans une revue

voir la publication

Les sciences historiques : un impensé épistémologique dans l'enseignement de l'évolution

Fabienne Paulin, Sylvain Charlat, Eric Triquet

Recherches en éducation .

2018

Article dans une revue

voir la publication

The global impact of Wolbachia on mitochondrial diversity and evolution

Marie Cariou, Laurent Duret, Sylvain Charlat

Journal of Evolutionary Biology . 30 ( 12 ) : 2204-2210

DOI: 10.1111/jeb.13186

2017

Article dans une revue

voir la publication

A newly evolved W(olbachia) sex chromosome in pillbug!

Gabriel Marais, Sylvain Charlat

Peer Community In Evolutionary Biology .

DOI: 10.24072/pci.evolbiol.100016

2017

Article dans une revue

voir la publication

A DNA barcode-based survey of terrestrial arthropods in the Society Islands of French Polynesia: host diversity within the SymbioCode Project

T. Ramage, P. Martins-Simoes, G. Mialdea, R. Allemand, A. Duplouy, P. Rousse...

European Journal of Taxonomy . 272 : 1-13

DOI: 10.5852/ejt.2017.272

2017

Article dans une revue

voir la publication

Adaptation-adaptabilité : comprendre la réponse adaptative avec pour objectif de la prédire

Nicolas Bierne, Malika Ainouche, M. Gouy, Pierre-Alexandre Gagnaire, Guillaume Mitta, Y. Lemaho...

Prospectives de l’Institut Ecologie et environnement du CNRS : compte-rendu des journées des 22, 23 et 24 février 2017, CNRS, Bordeaux, CNRS . : 127-141

2017

Chapitre d'ouvrage

voir la publication

How Long Does Wolbachia Remain on Board?

Marc Bailly-Bechet, Patricia Martins-Simões, Gergely Szöllősi, Gladys Mialdea, Marie-France Sagot, Sylvain Charlat

Molecular Biology and Evolution . 34 ( 5 ) : 1183 - 1193

DOI: 10.1093/molbev/msx073

2017

Article dans une revue

voir la publication

How and how much does RAD-seq bias genetic diversity estimates?

M. Cariou, L. Duret, S. Charlat

BMC Evolutionary Biology . 16 : 240

DOI: 10.1186/s12862-016-0791-0

2016

Article dans une revue

voir la publication

The Aculeata of French Polynesia. III. Sphecidae, with the record of three new species for the Society Islands (Hymenoptera)

Thibault Ramage, Sylvain Charlat, Frédéric Jacq

Bulletin de la Société Entomologique de France . 120 ( 2 ) : 157-163

2015

Article dans une revue

voir la publication

Wolbachia Divergence and the Evolution of Cytoplasmic Incompatibility in Culex pipiens

Célestine Atyame Nten, Pierrick Labbe, Emilie E. Dumas, Pascal Milesi, Sylvain Charlat, Philippe Fort...

PLoS ONE . 9 ( 1 ) : e87336

DOI: 10.1371/journal.pone.0087336

2014

Article dans une revue

voir la publication

The Evolution of Sex Ratio Distorter Suppression Affects a 25 cM Genomic Region in the Butterfly Hypolimnas bolina

Emily A Hornett, Bruce Moran, Louise A Reynolds, Sylvain Charlat, Samuel Tazzyman, Nina Wedell...

PLoS Genetics . 10 ( 12 ) : e1004822

DOI: 10.1371/journal.pgen.1004822

2014

Article dans une revue

voir la publication

Qui sommes-je? Qui suis-nous? Ces formules énigmatiques, empruntées à mon collègue et ami Fabrice Vavre, traversent l’essentiel de mes travaux.

AU FIL DE L'EAU...

Mon livre vient de sortir aux éditions du Seuil

Coévolution multi-échelles

Emergence des processus darwiniens

Les contours flous de l'individu - Manuscrit d'HDR

THÈMES DE RECHERCHE

Le transfert horizontal d’ADN

Wolbachia, passager influent

L’hérédité non génétique et ses implications évolutives

Science et incertitude

Individualité et sélection naturelle : aux origines de la vie… et en dehors ?

Publications

Phylogenetic relatedness rather than aquatic habitat fosters horizontal transfer of transposable elements in animals

Thermodynamic consistency of autocatalytic cycles

Endoparasitoid lifestyle promotes endogenization and domestication of dsDNA viruses

Les contours flous de l’individu

From Wolbachia genomics to phenotype: molecular models of cytoplasmic incompatibility must account for the multiplicity of compatibility types

Natural Selection beyond Life? A Workshop Report

How consistent is RAD‐seq divergence with DNA‐barcode based clustering in insects?

Wolbachia host shifts: routes, mechanisms, constraints and evolutionary consequences

L’épistémologie des sciences biologiques et géologiques : une occasion d’enseigner l’incertitude ?

Some evolutionary insights into an accidental homing endonuclease passage from mitochondria to the nucleus

Global survey of mobile DNA horizontal transfer in arthropods reveals Lepidoptera as a prime hotspot

L'enseignement de l'évolution : redonner une place à l'épistémologie des sciences historiques

(In)exhaustible Suppliers for Evolution? Epistatic Selection Tunes the Adaptive Potential of Nongenetic Inheritance

Caution Does Not Preclude Predictive and Testable Models of Cytoplasmic Incompatibility: A Reply to Shropshire et al.

Categorization of species as native or nonnative using DNA sequence signatures without a complete reference library

The Toxin–Antidote Model of Cytoplasmic Incompatibility: Genetics and Evolutionary Implications

Widespread Wolbachia infection in an insular radiation of damselflies (odonata, coenagrionidae)

Flower flies (Diptera, Syrphidae) of French Polynesia, with the description of two new species

Back and forth Wolbachia transfers reveal efficient strains to control spotted wing drosophila populations

Comparing 16S rDNA amplicon sequencing and hybridization capture for pea aphid microbiota diversity analysis

Les sciences historiques : un impensé épistémologique dans l'enseignement de l'évolution

The global impact of Wolbachia on mitochondrial diversity and evolution

A newly evolved W(olbachia) sex chromosome in pillbug!

A DNA barcode-based survey of terrestrial arthropods in the Society Islands of French Polynesia: host diversity within the SymbioCode Project

Adaptation-adaptabilité : comprendre la réponse adaptative avec pour objectif de la prédire

How Long Does Wolbachia Remain on Board?

How and how much does RAD-seq bias genetic diversity estimates?

The Aculeata of French Polynesia. III. Sphecidae, with the record of three new species for the Society Islands (Hymenoptera)

Wolbachia Divergence and the Evolution of Cytoplasmic Incompatibility in Culex pipiens

The Evolution of Sex Ratio Distorter Suppression Affects a 25 cM Genomic Region in the Butterfly Hypolimnas bolina

Qui sommes-je? Qui suis-nous?

Ces formules énigmatiques, empruntées à mon collègue et ami Fabrice Vavre, traversent l’essentiel de mes travaux.