Aptitude évolutive

Quelles sont les composantes de l'aptitude évolutive ?

Les composantes de l'aptitude évol utive englobent à la fois la survie et la reproduction, l'accent étant mis sur la reproduction.

La survie

Pour qu'un organisme puisse se reproduire, il doit survivre suffisamment longtemps pour atteindre l'âge de la reproduction. La survie est une composante de l'aptitude à l'évolution car si un organisme n'est pas en mesure de survivre, il ne pourra pas transmettre son génotype ou son phénotype aux générations suivantes. Cela signifie que les caractéristiques qui permettent à un organisme de survivre peuvent augmenter la capacité d'évolution.

Figure 1 : Le madtom de Caroline est un petit poisson qui se fond dans son environnement pour se cacher des prédateurs. Il utilise également cette adaptation pour dissimuler son nid lors de la reproduction.

Vivre plus longtemps signifie également qu'un organisme a plus de chances de se reproduire. Par exemple, les femelles antilopes pronghorn ne s'accouplent que lorsqu'elles sont en "chaleur" (phase d'œstrus de leur cycle saisonnier). Les antilopes pronghorn qui ont une meilleure vue et une meilleure endurance peuvent distancer leurs prédateurs et survivre aux autres individus. Le fait de vivre plus longtemps signifie qu'elles peuvent se reproduire au cours de plusieurs saisons d'accouplement.

La reproduction

Le succès de la reproduction ne dépend pas seulement de la capacité d'un organisme à survivre, mais aussi de sa capacité à attirer des partenaires et à produire une progéniture. La reproduction est une composante de l'aptitude à l'évolution car les génotypes ou les phénotypes sont transmis par la reproduction. Cela signifie que les caractéristiques qui permettent à un organisme d'attirer des partenaires et de produire une progéniture peuvent augmenter la capacité d'évolution.

Figure 2 : Les paons utilisent leur queue large et colorée pour attirer des partenaires.

Quel est le rôle de la condition physique dans la génétique évolutive ?

L'aptitude joue un rôle crucial dans la génétique évolutive. Les génotypes qui augmentent l'aptitude ont tendance à devenir plus courants dans la population. Ce processus est appelé sélection naturelle.

Au fil du temps, la composition génétique de l'ensemble de la population change, un processus connu sous le nom d'évolution . L'évolution est un changement progressif et cumulatif des caractères héréditaires d'une population d'organismes. Ce changement se produit au cours d'au moins plusieurs générations.

Quels sont les facteurs qui influencent la capacité d'évolution ?

La sélection des caractères (c'est-à-dire les caractères qui confèrent à un organisme une meilleure aptitude et qui sont donc transmis à une fréquence plus élevée) est également influencée par l'environnement actuel . L'interaction d'un organisme avec des facteurs biotiques (vivants) et abiotiques (non vivants) peut affecter sa capacité d'évolution en augmentant ou en diminuant l'occurrence d'un trait d'une population d'organismes à un moment donné.

Disons qu'un habitat est pollué par un type de poison qui peut tuer la plupart des organismes marins. Bien que dans le passé, ce trait n'ait pas affecté leur survie, la tolérance à ce poison pendant cette période peut augmenter la condition physique.

En outre, un trait peut avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur la condition physique, en fonction de la façon dont il affecte la survie et/ou la reproduction.

Le fait que la queue du paon mâle nuise à sa survie mais soit sélectionnée en raison de la préférence des femelles est un exemple de sélection sexuelle, un mode de sélection naturelle dans lequel la préférence du partenaire influence les traits héréditaires d'une population.

Comment mesure-t-on l'aptitude évolutive en biologie ?

L'aptitude à l'évolution est mesurée par le succès de la reproduction. Elle est généralement exprimée sous la forme d'une aptitude absolue ou d'une aptitude relative.

Aptitude absolue

L'aptitude absolue est mesurée en fonction du nombre de descendants produits par un génotype qui survivrait à la sélection naturelle. Elle est généralement désignée par (W). Elle peut être calculée en utilisant :

$AbsolutefitnessofgenotypeX=\frac{No.ofindividualswithgenotypeXafterselection}{No.ofindividualswithgenotypeXbeforeselection}$

Aptitude absolue du génotype (W) = Le nombre d'individus après sélection / le nombre d'individus avant sélection.

Lorsque (W) > 1, cela signifie que le génotype X augmente avec le temps ;

Lorsque (W) = 1, cela signifie que le génotype X reste stable dans le temps ;

Lorsque (W) < 1, cela signifie que le génotype X diminue au fil du temps.

Aptitude relative

L'aptitude relative est mesurée en fonction de la proportion de la contribution d'un génotype au patrimoine génétique de la génération suivante par rapport à la contribution des autres génotypes. Elle est désignée par (w). Elle peut être calculée comme suit :

Aptitude relative du génotype (w) = aptitude absolue du génotype / aptitude absolue du génotype le plus adapté.

L'aptitude relative (w) du génotype X peut être interprétée comme le degré d'adaptation qu'il présente par rapport au génotype le plus adapté.

Exemple de calcul de l'aptitude évolutive

Supposons qu'une population soit composée d'individus ayant les génotypes A, B et C, comme présenté dans le tableau ci-dessous :

Essayons de calculer la aptitude absolue de chaque génotype.

L'aptitude absolue du génotype A peut être calculée comme suit :

• 120 individus avec le génotype A après sélection / 100 individus avec le génotype A avant sélection.

• Par conséquent, l'aptitude absolue du génotype A est de 1,2.
• Cela signifie que le génotype A a produit en moyenne 1,2 descendants qui ont survécu à la sélection naturelle.

L'aptitude absolue du génotype B peut être calculée comme suit :

• 60 individus avec le génotype B après sélection / 100 individus avec le génotype B avant sélection.
• L'aptitude absolue du génotype B est donc de 0,6.
• Cela signifie que le génotype B a produit en moyenne 0,6 descendants qui ont survécu à la sélection naturelle.

L'aptitude absolue du génotype C peut être calculée comme suit :

• 100 individus avec le génotype B après sélection / 100 individus avec le génotype B avant sélection.

• Par conséquent, l'aptitude absolue du génotype C est de 1.
• Cela signifie que le génotype C peut produire en moyenne une progéniture capable de survivre à la sélection naturelle.

Les valeurs d'aptitude absolue des génotypes A, B et C nous indiquent que le génotype A augmente avec le temps, que le génotype B diminue avec le temps et que le génotype C reste stable avec le temps.

Essayons maintenant de calculer la aptitude relative de chaque génotype.

Tout d'abord, nous devons identifier l'aptitude absolue du génotype le plus adapté .

Dans notre exemple, le génotype A, dont l'aptitude absolue est de 1,2, est le plus apte. Il sera la norme à laquelle les autres génotypes seront comparés .

Calculons maintenant l'aptitude relative du génotype A:

• aptitude absolue du génotype A / aptitude absolue du génotype A
• aptitude relative du génotype A = 1,2 / 1,2
• aptitude relative du génotype A = 1

Calculons maintenant l'aptitude relative du génotype B:

• aptitude absolue du génotype B / aptitude absolue du génotype A le plus adapté
• aptitude relative du génotype B = 0,6 / 1,2
• aptitude relative du génotype B = 0,5 ou 50 %.
• Par conséquent, le génotype B est 50 % plus apte que le génotype A.

Calculons maintenant l'aptitude relative du génotype C:

• aptitude absolue du génotype C / aptitude absolue du génotype A le plus adapté
• aptitude relative du génotype C = 1 / 1,2
• aptitude relative du génotype C = 0,83 ou 83 %.
• Par conséquent, le génotype C est 83 % plus apte que le génotype A.