Vers une représentation sonore des arbres phylogénétiques

Abstract

Les arbres phylogénétiques sont des objets centraux en biologie, qui permettent de représenter visuellement l’histoire évolutive des espèces ou des gènes au sein de ces espèces. Les nœuds représentent les ancêtres communs, les feuilles les espèces et la longueur des branches est proportionnelle au temps écoulé ou au nombre de mutations accumulées. De tels arbres peuvent rapidement devenir si grands et complexes que leur analyse visuelle est difficile, notamment si une vision multi- échelle est requise (par exemple pour observer conjointement l’histoire évolutive des espèces et des gènes qu’elles portent). Un autre problème de ces visualisations est qu'elles ne permettent en général pas de représenter les phénomènes tels que l'hybridation et le transfert horizontal de gènes (c'est-à- dire des mutations non héritées des ascendants mais provenant d'autres espèces, ce phénomène étant pertinent dans l'étude des virus notamment). Nous présentons ici les premières étapes d'un travail ayant pour ambition la représentation sonore des arbres phylogénétiques. Les défis posés à la sonification sont nombreux et promettent la création de techniques novatrices dans ce domaine disciplinaire : faire évoluer le son en fonction de l'évolution génétique (le long des branches) et de la structure de l'arbre, doter les feuilles issues d'un même nœud d'aspects sonores partagés (rappel de l'ancêtre commun), rendre audible les "apparitions" et "extinctions" d'espèces, bijectivité/réversibilité entre le son et l'arbre, introduction de mutations aléatoires.