Description du sujet de thèse

Comment le genre Homo a-t-il convergé vers un seul représentant, alors que l’enregistrement fossile du rameau humain indique une pluralité d’espèces depuis plus de trois millions d’années ? Les différences de trajectoires adaptatives des Homo et des paranthropes, ces autres hominines qui se sont éteints il y a un peu plus d’un million d’années, sont sans aucun doute le résultat d’interactions multiples et diverses d’un ensemble de mécanismes qu’il convient de considérer dans tout leur contexte écosystémique. Or à ce jour, aucune équipe ni aucun modèle, qu’il soit déterministe (basé sur des équations différentielles) ou probabiliste (fréquentiste, bayésien…), n’est capable de considérer de façon intégrée les impacts sur l’évolution humaine qu’ont pu avoir les mécanismes tels que la compétition intra- et interspécifique, la différenciation des niches écologiques et notamment des régimes alimentaires, la diversification des comportements ou encore l’émergence de différences cognitives et culturelles. De même, ces modèles ne permettent pas d’étudier l’impact du volcanisme ou des fluctuations climatiques sur l’évolution des espèces, alors qu’ils influencent directement la répartition et la disponibilité régionale comme globale des ressources biotiques et abiotiques (type, qualité, diversité, accessibilité spatio-temporelle).

Ainsi, alors que de nombreux facteurs ont pu influencer l’évolution humaine, on se demande si d’autres trajectoires que celle observée (a priori contingente) auraient été possibles. Bien que l’on ne puisse pas « rejouer » cette trajectoire, il est possible de tester cette hypothèse par une approche de modélisation possibiliste, qui permet la prise en compte ou non, des facteurs causaux connus qui sont à l’origine de cette évolution.

Les modèles possibilistes du type EDEN qui sont utilisés pour étudier les histoires des socio-écosystèmes actuels s’adaptent bien à cette problématique, car ils sont qualitatifs et s’accommodent de connaissances et de données de natures contrastées (par exemple physico-chimiques, climato-hydrologiques, bio-écologiques...) et inégalement réparties dans le temps et l’espace, comme celles, partielles, des enregistrements paléontologiques et archéologiques.

Le but de ce projet de thèse est de tenter de répondre à cette question de la nature contingente (ou pas) de l’évolution humaine, en assemblant un maximum de connaissances expertes sur les paléoécosystèmes relevant de plusieurs disciplines scientifiques. Nos modèles ne pourront pas tester la contingence du genre Homo, mais une contingence, celle qui exhiberait des trajectoires différentes à partir d’un ensemble de mécanismes et de leurs interactions, éventuellement joués dans un ordre différent, ou pas joués du tout.

Plus précisément, les objectifs de la thèse sont 1) de compiler ces connaissances expertes contrastées sur les paléoécosystèmes, 2) de formaliser ces connaissances au sein d’un modèle possibiliste, en utilisant le formalisme EDEN (Ecological Discrete Event Network), et 3) d’explorer des scénarios évolutifs alternatifs (contingents) du système du genre Homo et de ses écosystèmes associés entre 4 et 1 Ma. Cela se fera par l’analyse des différentes trajectoires calculées par le modèle et dépendantes du climat, de la paléoécologie, des partitions de niches, des cultures matérielles, etc.
La formalisation des connaissances expertes (objectif 1) se fera à partir (i) d’échanges avec une communauté pluridisciplinaire et déjà constituée d’archéologues, de paléontologues, paléoclimatologues, géologues, etc. dont les terrains d’étude sont les sites fossilifères d’Afrique orientale du Pliocène et du Pléistocène Inférieur. Ces échanges seront complétés par (ii) des données de la littérature et (iii) des contraintes techniques liées à la conception des modèles possibilistes. Le développement du modèle (objectif 2) et l’exploration des scenarios évolutifs (objectif 3) se fera sur une plateforme Jupyter et avec des modèles déjà disponibles.

Contexte de travail

Ce travail de thèse se fera dans le cadre du projet 80PRIME ALEA financé par la mission du CNRS pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI).

Le/la doctorante sera basée au Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE) à Aix en Provence, France. Il/elle sera affectée à l'équipe CLIMAT. Voir https://www.cerege.fr pour plus de détails sur le laboratoire d'accueil.

Pour formaliser les connaissances expertes, il sera nécessaire de travailler de concert avec les chercheurs et chercheuses directement impliqués dans le projet ALEA (à Paris, Bordeaux, Poitiers, Montpellier) et avec ceux du groupe de recherche interdisciplinaire du GDR RIFT.

Le/la doctorante sera coencadrée par un directeur et une co-directrice de thèse qui respectent la diversité des genres et des cultures. Un comité de thèse se réunira au moins une fois l’an pour veiller au bon déroulement du projet de thèse et au projet professionnel de l’étudiant/étudiante.

Contraintes et risques

PROFIL DES CANDIDATS
- Diplôme de master obtenu avec succès avant le début de ce poste dans le domaine de la paléontologie, de la biologie de l'évolution, de l'archéologie, ou de la paléoécologie.
- Disposer de bonnes bases dans l'utilisation d'outils et langages informatiques tels que R et Python.
- Travailler de manière indépendante et motivée.
- Disposer de logique et rigueur.
- Intérêt marqué pour la recherche fondamentale et appliquée, en particulier dans le domaine de la paléontologie.
- Appréciation de l'interdisciplinarité et volonté proactive de collaborer dans différents domaines.
- Maîtrise de l'anglais,
- Bonnes aptitudes à la communication (orale et écrite), et compétences sociales.