- Qu'est-ce que la sélection naturelle?
- Modèle de sélection naturelle perturbateur
- Les individus aux deux extrémités de la courbe ont plus
- Comment la moyenne et la variance varient-elles?
- Implications théoriques et évolutives
- Exemples
- Le pinson africain
- Généralités sur le pinson et son alimentation
- Les études de Smith sur la variation de la taille du bec
- Références
La sélection disruptive est l'une des trois façons par lesquelles la sélection naturelle agit sur les traits quantitatifs des organismes. La sélection perturbatrice est responsable de la sélection de plus de deux valeurs d'un caractère dans la population, et les formes moyennes diminuent.
Par exemple, considérez une sorte d'oiseau qui mange des graines. Si nous représentons graphiquement la fréquence de la taille des pics, nous obtiendrons une distribution normale: une courbe en forme de cloche, où le point maximum représente les individus avec les pics les plus fréquents.
Source: Azcolvin429
Supposons que les conditions climatiques de l'habitat des animaux ne permettent que la production de très petites et très grosses graines. Les pinsons avec des becs très petits et très grands pourront se nourrir, tandis que les individus avec des becs de taille intermédiaire seront affectés négativement.
Qu'est-ce que la sélection naturelle?
La sélection peut avoir lieu dans la nature selon différentes modalités, en fonction de la relation entre phénotype et fitness.
L'un des nombreux aspects de la sélection est la sélection perturbatrice. Cependant, avant de définir ce type de sélection, il est nécessaire de comprendre un concept de base en biologie: la sélection naturelle.
L'année 1859 a représenté une étape de changement radical pour les sciences biologiques avec l'arrivée de la théorie de la sélection naturelle. Ceci a été formulé par le célèbre naturaliste britannique Charles Darwin dans son livre The Origin of Species, où il a proposé ce mécanisme.
La sélection naturelle se produit tant que trois conditions sont remplies dans une population: il y a variabilité, les organismes ont certaines caractéristiques qui augmentent leur aptitude, et cette caractéristique est héréditaire.
En biologie évolutive, le terme aptitude ou efficacité biologique fait référence à la capacité d'un individu à se reproduire et à avoir une progéniture fertile. C'est un paramètre qui va de 0 à 1.
Il est à noter que la sélection naturelle n'est pas la seule force évolutive, la dérive génétique a également un rôle important dans le changement évolutif, en particulier au niveau moléculaire.
Modèle de sélection naturelle perturbateur
Les individus aux deux extrémités de la courbe ont plus
La sélection directionnelle se produit lorsque les individus situés aux deux extrémités de la distribution de fréquence ont une plus grande aptitude que les individus centraux. Au fil des générations, les individus favorisés augmentent leur fréquence dans la population.
Dans les modèles de sélection disruptifs, plus de deux génotypes peuvent être favorisés.
D'un point de vue génétique, la sélection disruptive se produit lorsque l'hétérozygote a une forme physique inférieure à celle de l'homozygote.
Prenons l'exemple hypothétique de la taille du corps. Supposons que dans une population d'organismes, les plus petits et les plus grands aient l'avantage (échapper aux prédateurs, se nourrir, entre autres). En revanche, les organismes de taille moyenne n'auront pas un succès reproducteur aussi élevé que leurs homologues.
Comment la moyenne et la variance varient-elles?
Une méthodologie courante et assez répandue chez les biologistes est la mesure des effets de la sélection naturelle sur la variation phénotypique au moyen de changements dans la moyenne et dans la variation des traits au cours du temps.
En fonction de leur évolution, la sélection est classée de trois manières principales: stabilisante, directionnelle et perturbatrice.
Dans les graphiques de distribution de fréquence des traits quantitatifs évalués, nous pouvons quantifier plusieurs des paramètres mentionnés.
Le premier est la moyenne ou moyenne arithmétique du trait étudié. Par exemple, mesurez la taille corporelle d'une population de rongeurs et calculez la moyenne. C'est une mesure de la tendance centrale.
La variance est la dispersion des données par rapport à la moyenne de la population. Si la variance est élevée, alors il y a une variabilité considérable du caractère étudié. S'il est faible, toutes les valeurs obtenues sont proches de la moyenne.
Si nous étudions un caractère de la population et observons que la variance augmente au fil des générations, nous pouvons en déduire qu'une sélection perturbatrice se produit. Visuellement, la cloche du graphique s'agrandit à chaque génération.
Implications théoriques et évolutives
La sélection disruptive a été d'un grand intérêt pour les biologistes pour deux raisons principales. Premièrement, il favorise la variation au sein d'une espèce dans une population, comme nous le verrons plus tard avec le bec des pinsons.
Deuxièmement, il est proposé qu'une sélection perturbatrice agissant pendant de longues périodes de temps pourrait favoriser des événements de spéciation (génération de nouvelles espèces).
Exemples
Bien que les événements de sélection perturbateurs puissent sembler improbables, ils sont de nature courante - du moins en théorie. Les exemples les plus marquants de sélection perturbatrice se trouvent dans différentes espèces d'oiseaux.
Le pinson africain
Généralités sur le pinson et son alimentation
Les pinsons de l'espèce P. ostrinus vivent en Afrique centrale. Le régime alimentaire de cet animal est composé de graines. La plupart des populations ont des formes petites et grandes, tant chez les mâles que chez les femelles.
Dans l'environnement où vivent les pinsons, il existe plusieurs espèces de plantes qui produisent des graines et que ces oiseaux incluent dans leur alimentation. Les graines varient en termes de dureté et de taille.
Les études de Smith sur la variation de la taille du bec
Smith a étudié en 2000 la variation morphométrique du bec des pinsons et a trouvé des résultats très intéressants.
Le chercheur a quantifié le temps qu'il faut à un pinson pour ouvrir la graine pour la consommer. Dans le même temps, il a mesuré l'aptitude biologique des individus et l'a reliée à la taille du bec. La période de temps pour cette expérience était d'environ sept ans.
Smith a conclu qu'il existe deux tailles de bec prédominantes, car il existe deux principales espèces de graines qui sont consommées par les pinsons.
L'une des espèces végétales produit des graines très dures, et les plus gros pinsons avec un bec plus robuste se spécialisent dans la consommation de cette espèce de graines.
L'autre espèce abondante produit de petites graines molles. Dans ce cas, les variantes de pinson qui se spécialisent dans leur consommation sont de petits individus avec de petits becs.
Dans un environnement avec une distribution bimodale des ressources, la sélection naturelle façonne une distribution bimodale de l'espèce.
Références
- Curtis, H., et Schnek, A. (2006). Invitation à la biologie. Panamerican Medical Ed.
- Freeman, S. et Herron, JC (2002). Analyse évolutive. Prentice Hall.
- Futuyma, DJ (2005). Évolution. Sinauer.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC et Garrison, C. (2001). Principes intégrés de zoologie (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Rice, S. (2007). Encyclopédie de l'évolution. Faits au dossier.
- Ridley, M. (2004). Évolution. Zut.
- Russell, P., Hertz, P. et McMillan, B. (2013). Biologie: la science dynamique. Nelson Education.
- Soler, M. (2002). Evolution: la base de la biologie. Projet sud.