Christian Jost

Mes intérêts généraux portent sur la modélisation de phénomènes biologiques et sur l’identification des mécanismes sous-jacents à un patron global observé. Durant ma thèse de doctorat le patron était les dynamiques temporelles de systèmes proie-prédateur et je cherchais à identifier la fonction décrivant la consommation (réponse fonctionnelle). Depuis mon recrutement dans le CRCA (équipe CAB) je m’intéresse aux phénomènes auto-organisés chez les insectes sociaux. Ces animaux permettent d’observer et de quantifier directement le comportement local. Avec les outils de la modélisation mathématique et informatique on peut ensuite faire le lien avec le patron global observé, c’est-à-dire on peut valider si les mécanismes observés sont vraiment responsables du patron global. Cette mise en relation pose de nombreux problèmes d’ordre statistique et de système dynamique. Ce couplage des outils statistiques et dynamiques représente un défi actuel dans la modélisation en biologie, et les processus d’auto-organisation des insectes sociaux représentent un modèle biologique idéal pour contrôler toutes les différentes étapes. Voir mon mémoire HDR pour un résumé de mon activité entre 2001 et 2015.

Actuellement je travaille surtout sur la construction de structures épigées par les insectes sociaux (fourmis et termites) : étude expérimentale, caractérisation et modélisation.

Voir ma page google pour plus d’informations sur l’echo à ma recherche dans la communauté scientifique.

Enseignement :

J’interviens dans les enseignements de Licence, Master 1 et Master 2 dans le contexte de la modélisation en général et du comportement animal en particulier. Ci-dessous une liste des UE dans lesquelles j’interviens principalement (en gras celles dont je suis responsable).

Heures de présence  : mon bureau se situe dans le Bât 4R4, 4ème étage, porte 4037. Envoyez-moi un email si vous avez des questions par rapport à mes cours, on pourra ensuite prendre rendez-vous.

• L3
  • Ecologie comportementale (BBE)
  • Ethologie et neuro-éthologie (BCP)
  • Biologie du comportement (BBE)
  • Ecologie et Biologie Quantitative (BBE)
  • Projet Thématique (BCP)
• M1
  • Introduction à l'outil ordinateur pour biologistes 
  • Comportements collectifs
  • Ethologie quantitative et Bio-Robotique
  • Certification c2i
• M2
  • M2I Neuro-ECC : parcours Ethologie et Cognition Comparées (co-responsable)
  • M2I BEE-MSE : Modélisation des systèmes écologiques (UE Systèmes Dynamiques en Écologie)

Des polycopiés d’un intérêt plus large

Les polys ci-dessous sont issus de mon activité d’enseignement et sont peut-être utils pour des enseignants/étudiants en dehors de l’Université Toulouse 3, Paul Sabatier. Merci de me communiquer toute erreur que vous trouvez là-dedans (mailto:christian.jost@univ-tlse3.fr).

• Modélisation :
  Ce poly donne une introduction à la modélisation illustrée avec des exemples provenant de l’analyse du comportement et de la cognition animale. Il est accompagné d’une série de TP sur ordinateur (avec Netlogo pour les simulations spatiales : http://ccl.northwestern.edu/netlogo/ ; ou avec R pour la modélisation : http://cran.r-project.org/ )
  • Le poly du cours
  • Le poly des TP sur R
  • Un script R pour simuler la croissance logistiques et pour créer le diagramme de bifurcation associé
• Traitement de données en éthologie et cognition :
  Ce poly donne une introduction à l’analyse de données, en particulier dans l’étude du comportement. Les analyses sont fait avec le logiciel R et les données de tous les exemples sont téléchargeables ci-dessous. Le plus efficace et de lire ce poly devant un ordinateur pour faire en même temps les analyses proposées. Attention, ce poly est encore en cours de développement, ne vous étonnez pas si vous découvrez des erreurs. Mais merci de me les communiquer (mailto:christian.jost@univ-tlse3.fr).
  • Le poly 
  • Les exemples de données et quelques scripts R

Remarque : tout le matériel pédagogique sur cette page a été développé dans le cadre de mon travail de Maître de conférences (rémunéré par l’état français), je le mets donc a disposition de toute la communauté francophone sous les conditions de la Licence de la documentation libre de GNU (mais en excluant une utilisation commerciale de ce matériel !).

Publications :

Voir ma page google pour les statistiques de citations

En comportement animale (activité actuelle)

• Da Silva LHB, Jost C, Vargo EL, Costa-Leonardo AM, Haifig I. 2022. Incipient colonies of the neotropical termite Cornitermes cumulans (Isoptera: Termitidae): comparing monogamy and polygamy as reproductive strategies. Insectes Sociaux 69:99-104. doi: 10.1007/s00040-022-00852-w
• Heyde A, Guo L, Jost C, Theraulaz G, Mahadevan L. 2021. Self-organized Biotectonics of termite nests. PNAS, 118 (5), e2006985118, doi: 10.1073/pnas.2006985118
• Jost C. 2021. Nest structure: termites. In: Encylopedia of social insects, C. K. Starr (editor), Cham, Switzerland, pp. 651-660. doi: 10.1007/978-3-030-28102-1_148
• Singh K, Muljadi BP, Raeini AQ, Jost C, Vandeginste V, Blunt MJ, Theraulaz G, Degond P. 2019. The architectural design of smart ventilation and drainage systems in 2 termite nests. Science Advances, 5 (3), eaat8520. doi: 10.1126/sciadv.aat8520
• Khuong A, Gautrais J, Perna A, Sbaï C, Combe M, Kuntz P, Jost C, Theraulaz G. 2016. Stigmergic construction and topochemical information shape ant nest architecture. PNAS 113, 1303–1308. doi : 10.1073/pnas.1509829113
• Guo L, Theraulaz G, Jost C, Perna A. 2016. Self-Organized Linear and Helicoidal Ramps in Insect Nests. IEEE 1st International Workshops on Foundations and Applications of Self* Systems (FAS*W), Augsburg, Germany, 2016, pp. 148-153. doi : 10.1109/FAS-W.2016.42
• Eom Y-H, Perna A, Fortunato S, Darrouzet E, Theraulaz G, Jost C. 2015. Network-based model of the growth of termite nests. Phy Rev E 92, 062810. doi : 10.1103/PhysRevE.92.062810 matériel supplémentaire, en particulier les réseaux des nids, cliquer ici pour plus de photos/films
• Haifig I., Jost C., Fourcassié V., Zana Y., Costa-Leonardo A.M. 2015. Dynamics of foraging trails in the Neotropical termite Velocitermes heteropterus (Isoptera : Termitidae). Behavioural Processes, 118, 132-129. doi : 10.1016/j.beproc.2015.06.010
• Bouchebti S., Jost C., Caldato N., Forti L. C., Fourcassié V. 2015. Comparative study of resistance to heat in two species of leaf-cutting ants. Insectes Soc, 62, 97-99 (doi : 10.1007/s00040-014-0378-y)
• Fouquet D., Costa-Leonardo A. M., Fournier R., Blanco S., Jost C. 2014. Coordination of construction behavior in the termite Procornitermes araujoi : structure is a stronger stimulus than volatile marking. Insectes Soc, 61, 253-264 (doi : 10.1007/s00040-014-0350-x, cliquez ici pour des photos et des films)
• Weitz S., Blanco S., Fournier R., Gautrais J., Jost C., Theraulaz G. 2014. Residence times and boundary-following behavior in animals. Phys Rev E, 89, 052715 (doi : 10.1103/PhysRevE.89.052715).
• Garnier S., Combe M., Jost C., Theraulaz G. 2013. Do ants need to estimate the geometrical properties of trail bifurcations to find an efficient route ? A swarm robotics test bed. PLoS Computational Biology 9(3) : e1002903. (doi :10.1371/journal.pcbi.1002903)
• Viana M., Fourcassié V., Perna A., da F. Costa L., Jost C. Accessibility in networks : a useful measure for understanding social insect nest architecture. Chaos, Solitons and Fractals, 46, 38-45, 2013 (doi : 10.1016/j.chaos.2012.11.003) cliquer ici pour plus de photos/films
• Weitz S, Blanco S, Fournier R, Gautrais J, Jost C, Theraulaz G. Modeling collective animal behaviour with a cognitive perspective : a methodological framework. PLoS one 7 (6) : e38588, 2012. doi : 10.1371/journal.pone.0038588
• Jost C, Haifig I, Camargo-Dietrich CRR, Costa-Leonardo AM. A comparative tunnelling network approach to assess interspecific competition effects in termites. Insectes Sociaux 59, 369-379, 2012 (doi : 10.1007/s00040-012-0229-7, cliquez ici pour plus de photos/films).
• Haifig I, Jost C, Janei V, Costa-Leonardo AM. The size of excavators within a polymorphic termite species governs tunnel topology. Animal Behaviour 2011, 82 1409-1414 (doi : 10.1016/j.anbehav.2011.09.025)
• Perna A, Kuntz P, Theraulaz G, Jost C. From local growth to global optimization in insect built networks. In Biologically inspired networking and sensing : algorithms and architectures, Lio P and Verma D (eds), IGI Global 2011 (doi : 10.4018/978-1-61350-092-7)
• Khuong A., Theraulaz G., Jost C., Perna A., Gautrais J. "A computational model of ant nest morphogenesis". in "Advances in Artificial Life, ECAL 2011 : Proceedings of the Eleventh European Conference on the Synthesis and Simulation of Living Systems".
• Gautrais J, Jost C, Soria M, Campo A, Motsch S, Fournier R, Blanco S, Theraulaz G. Analysing fish movement as a persistent turning walker. J Math Biol 58, 429-445, 2009 (doi : 10.1007/s00285-008-0198-7).
• Garnier S, Gautrais J, Asadpour M, Jost C, Theraulaz G. Self-organized aggregation triggers collective decision making in a group of cockroach-like robots. Adaptive Behaviour 2009, 17, 109-133 (doi : 10.1177/1059712309103430).
• Perna A, Valverde S, Gautrais J, Jost C, Solé R, Kuntz P, Theraulaz G. Topological efficiency in three-dimensional gallery networks of termite nests. Physica A 387, 6235-6244, 2008 (doi :10.1016/j.physa.2008.07.019) cliquer ici pour plus de photos/films
• Perna A, Jost C, Valverde S, Gautrais J, Theraulaz G, Kuntz P. The topological fortress of termites. BIOWIRE Lecture Notes in Computer Science (Springer) 5151, 165-173, 2008 (eds Liò, Crowcroft, Verma). cliquer ici pour plus de photos/films
• Perna E, Jost C, Couturier E, Valverde S, Douady S, Theraulaz G. The structure of gallery networks in the nests of termite Cubitermes spp. revealed by X-ray tomography. Naturwissenschaften 95, 877-884, 2008 (doi :10.1007/s00114-008-0388-6) cliquer ici pour plus de photos/films
• Casellas E, Gautrais J, Fournier R, Blanco S, Combe M, Fourcassié F, Theraulaz G, Jost C. From individual to collective displacements in heterogenous environment. Journal of theoretical Biology, 250, 424-434, 2007. (doi :10.1016/j.jtbi.2007.10.011)
• Garnier S, Jost C, Gautrais J, Asadpour M, Caprari G, Jeanson R., Grimal A, Theraulaz G. The Embodiment of Cockroach Aggregation Behavior in a Group of Micro-Robots. Artificial Life, 14, 387-408, 2008. (doi : 10.1162/artl.2008.14.4.14400).
   
• Gautrais J., Jost C., Theraulaz G. Key behavioural factors in a self-organised fish school model. Annales zoologici Fennici, 45, 415-428, 2008 (doi : 10.5735/086.045.0505).
   
   
   
• Jost C., Verret J., Casellas E., Gautrais J., Challet M., Lluc J., Blanco S., Clifton MJ., Theraulaz G. The interplay between a self-organized process and an environmental template : corpse clustering under the influence of air currents in ants. Journal of the Royal Society Interface, 4, 107-116, 2007 (doi :10.1098/rsif.2006.0156). Our research made the cover.

• Challet M., Fourcassié V., Blanco S., Fournier R., Theraulaz G., Jost C. A new test of random walks in heterogeneous environments. Naturwissenschaften 92 : 367-370 (2005). (doi : 10.1007/s00114-005-0001-1, download Erratum Fig 1, Code to simulate Random walks and to illustrate the property used in this paper (use R to run the simulations))
• Challet, M., Jost C., Grimal A., Lluc J., Theraulaz G. How temperature influences displacemnts and corpse aggregation behaviors in the ant Messor sancta. Insectes sociaux, 52, 305-315, 2005 (doi : 10.1007/s00040-005-0821-1)
• Garnier S, Jost C, Jeanson R, Gautrais J, Asadpour M, Caprari G, Theraulaz G. Aggregation Behaviour as a Source of Collective Decision in a Group of Cockroach-Like-Robots. Lecture Notes in Computer Science, 3630, 196-178, 2005
• Jeanson, R. , Rivault, C., Deneubourg, J.L., Blanco, S., Fournier, R., Jost, C. & Theraulaz, G. Self-organised aggregation in cockroaches. Animal Behaviour 69, 169-180, 2005 (doi : 10.1016/j.anbehav.2004.02.009 )
• Gautrais, J., Jost, C., Jeanson, R., Theraulaz, G. How individual interactions control aggregation patterns in gregarious arthropods. Interaction Studies 5, 245-269, 2004. (doi : 10.1007/s00285-008-0198-7)

En écologie (thèse et post-doc)

• Jost, C., Devulder, G., Vucetich, J.A., Peterson, R.O., Arditi, R. The wolves of Isle Royale display scale-invariant satiation and ratio-dependent predation on moose. Journal of Animal Ecology 74, 809-816, 2005 (doi :10.1111/j.1365-2656.2005.00977.x).
• Arditi R, Callois J-M, Tyutyunov Y, Jost C. Does mutual interference always stabilize predator–prey dynamics ? A comparison of models. C. R. Biologies 327: 1037–1057, 2004 (doi : 10.1016/j.crvi.2004.06.007)
• Jost, C., Lawrence, C., Campolongo, F., van de Bund, W., Hill, S., DeAngelis, D. L. The effects of mixotrophy on the stability and dynamics of a simple planktonic food web model. Theoretical Population Biology 66, 37-51, 2004 (doi :10.1016/j.tpb.2004.02.001)
• Y. Tyutyunov, I. Senina, R. Arditi & C. Jost. 2002. Extinction risk assessment of harvested pike-perch population in the Azov Sea. Ecological Modelling 149: 297-311 (doi : 10.1016/S0304-3800(01)00478-1)
• C. Jost & R. Arditi. 2001. From pattern to process : identifying predator-prey interactions. Population Ecology 43 : 229-243 (doi : 10.1007/s10144-001-8187-3)
• C. Jost & S. Ellner. 2000. Testing for predator dependence in predator-prey dynamics : a nonparametric approach. Proc. Roy. Soc. Lond. B 267 : 1611-1620. (doi :10.1098/rspb.2000.1186, get the dataset)
• C. Jost & R. Arditi. 2000. Identifying predator-prey processes from time series data. Theoretical Population Biology 57 : 325-337 (doi : 10.1006/tpbi.2000.1463)
• C. Jost. 2000. Predator-prey theory: hidden twins in ecology and microbiology. Oikos 90 : 202-208 (doi : 10.1034/j.1600-0706.2000.900125.x)
• S. Ponsard, R. Arditi, C. Jost. 2000. Assessing top-down and bottom-up control in a litter-based soil macroinvertebrate food chain. Oikos 89 : 524-540 (doi : 10.1034/j.1600-0706.2000.890312.x)
• C. Jost, O. Arino & R. Arditi. 1999. Behavior of the (0,0) equilibrium in a ratio-dependent predator-prey model. Bulletin of Mathematical Biology 61 : 19-32 (doi : 10.1006/bulm.1998.0072, Erratum)
• M. M. Dacorogna, U. A. Müller, C. Jost, O. V. Pictet, R. B. Olsen & J. R. Ward. 1995. Heterogeneous real-time trading strategies in the foreign exchange market. The European Journal of Finance 1 : 383-403 (doi : 10.1080/13518479500000026)

Mes documents universitaires (téléchargeable)

• C. Jost. 2015. Morphogenesis without central control - case studies in social insect nest construction. HDR (habilitation), Université de Toulouse 3, Paul Sabatier.
• C. Jost.1998. Comparing predator-prey models qualitatively and quantitatively with ecological time-series data. PhD-Thesis, Institut national agronomique Paris-Grignon.