Les cellules d'un organisme vivant sont comme de petits voyageurs. Elles savent marcher, sentir où aller, et se reproduire. Parfois elles avancent en une large foule, remplissant tout l'espace. D'autres fois, elles se rassemblent en un groupe dense et rampent ensemble, comme une goutte sur une vitre. Pourquoi une telle différence ?
Des scientifiques ont construit un modèle mathématique où chaque cellule se déplace à vitesse constante, tourne parfois vers un signal chimique et se divise de temps en temps. Il s'avère qu'un seul facteur décide de tout : la vitesse de division des cellules par rapport à leur vitesse de déplacement. Si la division et la marche vont à la même vitesse, les cellules ont le temps de s'écarter, et l'on obtient un flux. Si la division est lente, les cellules n'ont pas le temps de se disperser, elles restent ensemble, et l'on obtient une masse compacte.
Lorsque la division est lente, la masse ne reste pas immobile : elle croît lentement et rampe. Pour décrire cela, les mathématiciens ont dû observer le temps avec deux échelles : l'une rapide, à laquelle la masse semble immobile, l'autre lente, à laquelle on la voit grossir. Cette approche a permis de relier le comportement des cellules individuelles à celui du groupe entier.
Un amas de cellules se comporte comme une goutte qui rampe le long d'un gradient : sa vitesse dépend de la masse, mais ne croît pas indéfiniment, car les cellules à l'avant se déplacent plus lentement, limitant la vitesse de l'ensemble du groupe.