Valeur sélective


Valeur sélective
Les mécanismes de
l'évolution biologique

Mécanismes non aléatoires :

Mécanismes aléatoires :

Conséquences de l'évolution :

La valeur sélective (fitness, succès reproducteur ou valeur adaptative) est un concept central en théorie de l'évolution. Elle décrit la capacité d'un individu d'un certain génotype à se reproduire. C'est une mesure de la sélection naturelle.

On peut évaluer la valeur sélective d'un individu par son nombre de descendants à la génération suivante.

Par définition, la fitness ou valeur sélective ω d ’un génotype correspond au nombre de descendants viables et fertiles que produit en moyenne chaque individu de ce génotype à la génération suivante. La valeur sélective ou fitness d'un génotype dépend principalement de sa survie entre le stade zygote (oeuf) et le stade adulte, et de sa fertilité (nombre de descendants viables capables de se reproduire). Ces deux paramètres déterminent le nombre de descendants produits en moyenne par cette catégorie génotypique. Une définition simple de la fitness peut donc être donnée par la formule :

Fitness = Survie × Fécondité

Sommaire

Fitness absolue

On appelle fitness absolue, notée W, la valeur issue de la mesure de la probabilité de survie et de la fertilité de chaque catégorie génotypique et qui détermine directement leur nombre moyen de descendants. Pour un gène à deux allèles A et a, les valeurs de fitness seront notées de la façon suivante :

Génotype AA Aa aa
Fitness WAA WAa Waa

En génétique des populations, la fitness absolue W d'un génotype s'évalue en calculant le rapport de l'effectif des descendants des individus ayant ce génotype par rapport aux effectifs des individus parents ayant ce génotype:

{W_{\mathrm{}}} = {{N_{\mathrm{descendants}}} \over {N_{\mathrm{parents}}}}

Fitness relative

La performance des génotypes est cependant toujours définie de façon relative = fitness relative notée ici ω de façon à ce que la plus forte valeur de fitness soit égale à 1. La fitness relative d'une catégorie d'individus est le rapport entre sa fitness absolue W et la plus forte valeur de fitness absolue (Wmax) observée dans la population.

Fitness relative :

{\omega_{\mathrm{}} } = {{W_{\mathrm{}}} \over {W_{\mathrm{max}}}}

avec 0 < ω < 1

Dans le cas d'un gène à 2 allèles A et a :


AA Aa aa
 {\omega_{\mathrm{AA}}} = {{W_{\mathrm{AA}}} \over  {W_{\mathrm{max}}}}     {\omega_{\mathrm{Aa}}} = {{W_{\mathrm{Aa}}} \over  {W_{\mathrm{max}}}}     {\omega_{\mathrm{aa}}} = {{W_{\mathrm{aa}}} \over  {W_{\mathrm{max}}}}

Coefficient de sélection

La différence entre la valeur sélective relative ω et 1 est appelée coefficient de sélection, noté s, qui est une mesure du taux de réduction de la fitness de chaque catégorie génotypique par rapport à la meilleure dans cette population.

ωAA = 1 − sAA
ωAa = 1 − sAa
ωaa = 1 − saa

Fitness et dérèglement climatique

La tendance au réchauffement climatique (brutal aux échelles géologiques et de l'évolution) peut interagir avec la reproduction de nombreuses espèces, en particulier des espèces migratrices.

  • chez les animaux dépendant de la banquise (qui fond plus tôt voire qui disparait) : ex : Ours blanc
  • chez certains animaux (tortues) dont le taux de mâles/femelles issus des oeufs dépend de la température du nid)
  • chez les insectivores des zones tempérées qui pour beaucoup doivent hiberner ou migrer vers des pays plus chauds quand l'hiver vient. Avec le dérèglement climatique, certains insectivores (Certaines chauve-souris, oiseaux migrateurs insectivores des milieux boisés en particulier) régressent en raison d'une désynchronisation de leur cycle de reproduction avec celui de leurs proies.

Par exemple, tous les oiseaux insectivores forestiers et nicheurs des Pays-Bas hivernant en Afrique sont en déclin entre 1984 et 2009 (-37% pour le Rossignol, - 73% pour le Pouillot siffleur et - 85% pour l'Hypolaïs ictérine). L'explication avancée par les ornithologues est que la reproduction des passereaux est la plus efficace quand les jeunes sont nourris précisément lors du pic de population de chenilles. Or depuis les années 1980 ans, les feuilles et les chenilles apparaissent environ 15 jours plus tôt qu'avant. Nombre d'espèces d'oiseaux semblent s'adapter moins vite que les insectes à un changement aussi brutal. Ce phénomène est moins marqué près du cercle polaire ou les dates de débourrage des feuilles sont moins avancées. Dans les zones humides où les insectes sont plus nombreux, ce phénomène est moins marqué[1].

Notes et références

  1. Both, C., van Turnhout, C.A.M., Bijlsma, R.G., Siepel, H., van Strien, A.J. & Foppen, R.P.B. (2010) Avian population consequences of climate change are most severe for long-distance migrants in seasonal habitats. Proceedings Royal Society of London, Biological Sciences. Publié en ligne le 16 décembre 2009.

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