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19.3C : Sélection dépendante de la fréquence - Biologie

19.3C : Sélection dépendante de la fréquence - Biologie


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Dans la sélection dépendante de la fréquence, les phénotypes communs ou rares sont favorisés par la sélection naturelle.

Objectifs d'apprentissage

  • Décrire la sélection dépendante de la fréquence

Points clés

  • La sélection négative dépendante de la fréquence sélectionne des phénotypes rares dans une population et augmente la variance génétique d'une population.
  • La sélection positive dépendante de la fréquence sélectionne les phénotypes communs dans une population et diminue la variance génétique.
  • Dans l'exemple des lézards à taches latérales mâles, les populations de chaque motif de couleur augmentent ou diminuent à divers stades en fonction de leur fréquence; cela garantit que les phénotypes communs et rares continuent d'être cycliquement présents.
  • Les agents infectieux tels que les microbes peuvent présenter une sélection dépendante de la fréquence négative; à mesure qu'une population hôte devient immunisée contre une souche commune du microbe, des souches moins courantes du microbe sont automatiquement favorisées.
  • La variation du mimétisme des motifs de couleur par la couleuvre royale écarlate dépend de la prévalence du serpent corail oriental, le modèle de ce mimétisme, dans une région géographique particulière. Plus le serpent corail est répandu dans une région, plus le modèle de couleur du serpent royal écarlate sera commun et variable, ce qui en fait un exemple de sélection positive dépendante de la fréquence.

Mots clés

  • sélection en fonction de la fréquence: le terme donné à un processus évolutif où la fitness d'un phénotype dépend de sa fréquence par rapport à d'autres phénotypes dans une population donnée
  • polygyne: avoir plus d'une femelle comme partenaire

Sélection dépendante de la fréquence

Un autre type de sélection, appelé sélection fréquence-dépendante, privilégie les phénotypes soit communs (sélection fréquence-dépendante positive) soit rares (sélection fréquence-dépendante négative).

Sélection dépendante de la fréquence négative

Un exemple intéressant de ce type de sélection est celui d'un groupe unique de lézards du nord-ouest du Pacifique. Les lézards mâles communs à taches latérales se présentent sous trois motifs de couleur de gorge : orange, bleu et jaune. Chacune de ces formes a une stratégie de reproduction différente : les mâles oranges sont les plus forts et peuvent combattre d'autres mâles pour accéder à leurs femelles ; les mâles bleus sont de taille moyenne et forment de solides liens de couple avec leurs partenaires; et les mâles jaunes sont les plus petits et ressemblent un peu à des femelles, ce qui leur permet de s'accoupler furtivement. Comme un jeu de pierre-papier-ciseaux, l'orange bat le bleu, le bleu bat le jaune et le jaune bat l'orange dans la compétition pour les femmes. Les gros mâles oranges forts peuvent combattre les mâles bleus pour s'accoupler avec les femelles bleues liées par paires; les mâles bleus réussissent à protéger leurs compagnons contre les mâles à baskets jaunes; et les mâles jaunes peuvent se faufiler dans les accouplements des partenaires potentiels des grands mâles oranges polygynes.

Dans ce scénario, les mâles oranges seront favorisés par la sélection naturelle lorsque la population est dominée par les mâles bleus, les mâles bleus prospéreront lorsque la population est principalement composée de mâles jaunes et les mâles jaunes seront sélectionnés lorsque les mâles oranges seront les plus peuplés. En conséquence, les populations de lézards à taches latérales cyclent dans la distribution de ces phénotypes. Dans une génération, l'orange pourrait être prédominant, puis les mâles jaunes commenceront à augmenter en fréquence. Une fois que les mâles jaunes constitueront la majorité de la population, les mâles bleus seront sélectionnés. Enfin, lorsque les mâles bleus deviendront communs, les mâles oranges seront à nouveau favorisés.

Un exemple de sélection dépendante de la fréquence négative peut également être observé dans l'interaction entre le système immunitaire humain et divers microbes infectieux tels que des bactéries ou des virus pathogènes. Comme une population humaine particulière est infectée par une souche commune de microbe, la majorité des individus de la population en deviennent immunisés. Celui-ci sélectionne ensuite des souches plus rares du microbe qui peuvent encore infecter la population en raison de mutations du génome ; ces souches ont une meilleure aptitude évolutive car elles sont moins courantes.

Sélection positive dépendante de la fréquence

Un exemple de sélection positive dépendante de la fréquence est le mimétisme de la coloration d'avertissement d'espèces animales dangereuses par d'autres espèces inoffensives. La couleuvre royale écarlate, une espèce inoffensive, imite la coloration du serpent corail oriental, une espèce venimeuse que l'on trouve généralement dans la même région géographique. Les prédateurs apprennent à éviter les deux espèces de serpents en raison de la coloration similaire, et par conséquent, la couleuvre royale écarlate devient plus commune et son phénotype de coloration devient plus variable en raison d'une sélection relâchée. Ce phénotype est donc d'autant plus « fit » que la population d'espèces qui le possèdent (à la fois dangereuses et inoffensives) devient plus nombreuse. Dans les zones géographiques où le serpent corail est moins commun, le motif devient moins avantageux pour la couleuvre royale et beaucoup moins variable dans son expression, probablement parce que les prédateurs de ces régions ne sont pas « éduqués » pour éviter le motif.

La sélection dépendante de la fréquence négative sert à augmenter la variance génétique de la population en sélectionnant des phénotypes rares, tandis que la sélection dépendante de la fréquence positive diminue généralement la variance génétique en sélectionnant des phénotypes communs.


Bien que la relation entre les radioluminosités dans l'infrarouge lointain et les ondes centimétriques des galaxies normales soit l'une des corrélations les plus frappantes en astronomie, une solide compréhension de sa base physique fait défaut. Dans une interprétation, le « modèle calorimétrique », le refroidissement synchrotron rapide des électrons des rayons cosmiques est essentiel pour reproduire la relation linéaire observée. Les spectres radio observés, cependant, sont moins profonds que ce que l'on attend d'une émission synchrotron refroidie. En 2006, Thompson et al. ont présenté un modèle paramétré simple pour expliquer comment des spectres observés relativement peu profonds peuvent apparaître même en présence d'un refroidissement synchrotron rapide en tenant compte des pertes d'ionisation et d'autres mécanismes de refroidissement. Lors de la mise en service du réseau de télescopes Allen à 42 éléments (ATA), nous avons observé les galaxies stellaires M82, NGC 253 et Arp 220 à des fréquences allant de 1 à 7 GHz, obtenant des spectres radio continus à large bande sans précédent de ces sources. Nous combinons nos observations avec des données à haute fréquence de la littérature pour séparer les spectres en composantes thermiques et non thermiques. Les composantes non thermiques s'accentuent toutes dans le régime d'onde centimétrique et ne peuvent pas être bien modélisées comme de simples lois de puissance. Le modèle de Thompson et al. est cohérent avec nos résultats M82 lorsque des paramètres plausibles sont choisis, et nos résultats réduisent en fait considérablement l'espace des paramètres de modèle autorisés. Le modèle n'est que marginalement cohérent avec nos données NGC 253. En supposant que Thompson et al. modèle, un indice d'injection d'énergie électronique raide de p = -2,5 est exclu dans M82 et NGC 253 à >99% de confiance. Nous décrivons en détail les procédures d'observation, les méthodes d'étalonnage, l'analyse et les contrôles de cohérence utilisés pour les observations spectrales à large bande avec l'ATA.

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Commentaires:

  1. Arashit

    Vous, probablement, vous vous trompez?

  2. Romain

    Vous avez dit cela correctement :)

  3. Nye

    Je vais simplement mieux me taire



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