Descrizione del progetto
Newton e Darwin uniscono le forze per spiegare la complessità morfologica della vita
La teoria dell’evoluzione di Darwin, che prevede l’azione della selezione naturale, contempla una complessa interazione tra fattori potenzialmente imprevedibili che comportano cambiamenti ereditabili. Se Newton fosse incaricato di spiegare l’evoluzione in qualità di fisico e matematico, è probabile che la sua scelta propenderebbe su «regole» unificanti più semplici relative a cambiamenti basati su causa ed effetto. Il progetto EVOMORPHYS, finanziato dall’UE, analizzerà l’ipotesi secondo cui una sintesi newtoniana-darwiniana sia la più adatta a chiarire la complessità e la diversità morfologiche. Tramite la combinazione di biologia, descrizioni matematiche, modelli informatici ed esperimenti fisici, il gruppo del progetto esaminerà in che modo le interazioni tra aspetti fisici, quali le geometrie cutanee e gli schemi di colorazione, e processi biologici, quali le segnalazioni, siano in grado di dare origine a schemi nuovi e «migliori» in modo matematicamente definibile.
Obiettivo
My project focuses on answering one fundamental question: what are the drivers of Life’s morphological complexity and diversity? I claim that this question can only be addressed by a Newtonian-Darwinian synthesis that considers how Evolution exploits the physical properties of living matter. I will investigate how the evolutionary process explores the phase space of possible interactions between physical (mechanics, reaction-diffusion) and biological (cell signalling, proliferation, migration) processes and generates configurations that compute functional phenotypes. In particular, I will combine experiments in biology and physics, as well as mathematical models and Artificial-Life (ALife) numerical simulations. The latter will be based on physics’ first principles, symmetry-breaking processes and a genetic algorithm. First, I will investigate how geometry affects signalling by (i) imaging the embryonic development of colour patterns and skin geometries of multiple squamate species with various scale-to-colour pattern correspondences, (ii) generating CRISPR/Cas9 scaleless mutants in two lizard species to study the effect of skin 3D geometry on colour patterning, and (iii) performing ALife experiments to explore how the evolutionary process can modify signalling events and exploit geometry to generate new patterns. Second, I will analyse how growth can affect geometry by (i) performing in-silico experiments where coupling between growth and morphogenesis is systematically explored and (ii) evaluating how much the in-silico model captures morphologies generated with physics laboratory experiments using 3D layered polymeric gels. Third, I will build a Newtonian-Darwinian framework by coupling geometry, signalling, growth and mechanics in extensive open-ended ALife experiments. The results of the EVOMORPHYS project will constitute a novel framework for understanding how Evolution exploits physics to generate the morphological diversity and complexity of Life forms.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali colori
- scienze naturali matematica matematica pura geometria
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-ADG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1211 Geneve
Svizzera
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.