Selektivní hodnota

Selektivní hodnota ( reprodukční úspěch , fitness nebo fitness tím, že se anglický název) je centrální pojetí v teorii evoluce a evoluční biologie . Popisuje reprodukční schopnost jedince určitého genotypu . Jedná se o míru přirozeného výběru, kterou lze definovat mnoha způsoby.

Selektivní hodnotu jednotlivce lze měřit počtem potomků, kteří dosáhnou pohlavní dospělosti. Selektivní hodnota je relativní hodnota, která se vypočítá v okamžiku t a která velmi závisí na prostředí jednotlivce. Jde tedy v zásadě o popisný nástroj pro studium přirozeného výběru. První osobou, která hovoří o konceptu selektivní hodnoty, je Darwin .

V populační genetice je selektivní hodnota genotypu měřítkem reprodukčního úspěchu. Toto měření se provádí spočítáním počtu životaschopných a plodných potomků vyprodukovaných průměrně každým jednotlivcem tohoto genotypu v následující generaci. Selektivní hodnota genotypu závisí hlavně na jeho přežití mezi stádiem zygoty (vejce) a stádiem dospělého a na jeho plodnosti (počet životaschopných potomků schopných reprodukce). Tyto dva parametry určují průměrný počet potomků produkovaných touto genotypovou kategorií. Zjednodušená definice selektivní hodnoty může být tedy dána vzorcem: $\ omega$

Selektivní hodnota = přežití × plodnost

Absolutní selektivní hodnota

Absolutní selektivní hodnota, označená W, je hodnota vyplývající z měření pravděpodobnosti přežití a plodnosti každé genotypové kategorie a která přímo určuje jejich průměrný počet potomků. U genu se dvěma alelami A a a budou selektivní hodnoty zaznamenány následovně:

Genotyp	AA	Aa	aa
Selektivní hodnota	WAA	WAa	Waa

V populační genetiky , je absolutní hodnota selektivní z genotypu je vyhodnocena výpočtu poměru počtu potomků jedinců majících tento genotyp ve srovnání s počtem mateřských jedinců majících tento genotyp: ${\ displaystyle {W _ {\ mathrm {}}}}$

{\ displaystyle {W _ {\ mathrm {}}} = {{N _ {\ mathrm {potomci}}} \ přes {N _ {\ mathrm {rodiče}}}}}

Relativní selektivní hodnota

Pro přirozený výběr však nezáleží na absolutním výkonu jednotlivců nebo genotypů, ale na relativním srovnání těchto výkonů. Například výhoda jednoho genotypu oproti ostatním bude zachována, pokud všichni jednotlivci, bez ohledu na jejich genotyp, uvidí jejich počet potomků vynásobený stejnou hodnotou. Abychom zohlednili tento aspekt, definujeme relativní selektivní hodnotu (zde uvedenou) absolutní selektivní hodnotou dělenou průměrnou absolutní selektivní hodnotou v populaci (uvedeno ): $\ omega$ ${\ displaystyle {\ bar {W}}}$

{\ displaystyle {\ omega _ {\ mathrm {}}} = {{W} \ přes {\ bar {W}}}}

V případě genu se 2 alelami A a a:

AA	Aa	aa
${\ displaystyle {\ omega _ {\ mathrm {AA}}} = {{W _ {\ mathrm {AA}}} \ přes {\ bar {W}}}}$	${\ displaystyle {\ omega _ {\ mathrm {Aa}}} = {{W _ {\ mathrm {Aa}}} \ přes {\ bar {W}}}}$	${\ displaystyle {\ omega _ {\ mathrm {aa}}} = {{W _ {\ mathrm {aa}}} \ přes {\ bar {W}}}}$

Koeficient výběru

V populační genetice je běžné definovat genotyp jako odkaz, kterému přisuzujeme (víceméně libovolně) selektivní hodnotu 1 (rovnovážná hodnota pro relativní selektivní hodnotu, protože je rovna 1, pokud je selektivní hodnota genotyp se rovná střední selektivní hodnotě). Odchylka od této reference pro ostatní genotypy se pak nazývá selekční koeficient (obecně známý ). Například v případě přísné společné dominance pro náš 2-alelický lokus, přičemž heterozygotní genotyp použijeme jako referenci a předpokládáme výběr ve prospěch , bychom mohli definovat: $s$ ${\ displaystyle \ mathrm {A}}$

{\ displaystyle W _ {\ mathrm {AA}} = 1 + s}

{\ displaystyle W _ {\ mathrm {Aa}} = 1}

{\ displaystyle W _ {\ mathrm {aa}} = 1 s

Selektivní hodnota a biologická rozmanitost

U většiny druhů zvyšují selekční hodnotu trvalé interakce v rámci druhu (např. Koloniální chování mravenců nebo korálů) nebo synergické (např. Symbiózy) s jinými druhy (ve srovnání s tím, jaké by to bylo pro jednotlivce). To platí pro bakterie, například když se organizují v koherentních koloniích, obvykle ve formě biofilmu ; přírodní biofilmy jsou stabilnější, odolnější a ochrannější proti jiným bakteriím nebo různým stresorům, pokud se u nich vyskytuje rozmanitost druhů a skupin mikroorganismů .

Selektivní hodnota a změna klimatu

Trend globálního oteplování (náhlý v geologickém a evolučním měřítku) může interagovat s množením mnoha druhů, zejména stěhovavých druhů :

u zvířat závislých na smečce (která se dříve roztaje nebo dokonce zmizí): např.: lední medvěd ;
u některých zvířat ( želv ), kde míra samců / samic vajec závisí na teplotě hnízda);
mezi hmyzožravci z mírných pásem, z nichž mnozí musí zimovat nebo migrovat do teplejších zemí, až přijde zima. Se změnou klimatu dochází k regresi určitých hmyzožravců (zejména netopýrů nebo zejména hmyzožravých stěhovavých ptáků v zalesněném prostředí ) v důsledku desynchronizace jejich reprodukčního cyklu s cyklem jejich kořisti.
Například všechny lesní a rozmnožovací hmyzožravé ptáky zimující v Nizozemsku v Africe jsou na ústupu mezi lety 1984 a 2009 (-37% pro slavíka , -73% pro euroasijského pouillata a -85% pro hypolais icterine ). Vysvětlením by ornitology je to, že reprodukce z pěvců je nejúčinnější, když jsou mladí přivádí právě během vrchol populace housenek . Od 80. let se však listy a housenky objevují asi o 15 dní dříve než dříve. Zdá se, že mnoho druhů ptáků se na takovou náhlou změnu adaptuje méně rychle než hmyz. Tento jev je méně výrazný poblíž polárního kruhu, kde jsou data rozbití listů méně pokročilá. Ve vlhkých oblastech, kde je početnější hmyz, je tento jev méně výrazný.

Rovněž mohou být ovlivněny některé nemigrující druhy, zejména méně pohyblivé druhy nadmořské výšky: budou hledat svěžest pohybem vzhůru a budou konfrontovány se zmenšením povrchu svého stanoviště nebo dokonce s jeho úplným zmizením, pokud dokonce. nahoře to už není dost cool pro jejich potřeby. To je případ mnoha endemických druhů lesů Madagaskaru nebo ostrovů lesů na severní polokouli.

Poznámky a odkazy

Poznámky

„Fitness“ se objevuje v „The Origin of Species“, první vydání z roku 1859, strana 472: „Neměli bychom se ani čudovat, pokud všechny druhy přírody nejsou, pokud můžeme soudit, naprosto dokonalé; a jestli někteří z nás odporují naší představě o fitness “.

Reference

Thomas Lenormand , Nicolas Rode , Luis-Miguel Chevin a François Rousset , „Kapitola 15: Selektivní hodnota: definice, problémy a opatření“ , Frédéric Thomas, Michel Raymond a Thierry Lefèvre (dir.), Evolutionary Biology , Louvain-la- Nové , De Boeck Superior ,2016, 2 nd ed. ( 1 st ed. 2010), xxiv + 965 s. [ detail vydání ] ( ISBN 978-2-8073-0296-9 , online prezentace ) , s. 655-675.
(in) Costas B. Krimbas , „ There fitness “ , Biology and Philosophy , sv. 19, n o 2Březen 2004, str. 185–203 ( souhrn )
(in) J. Hunt a D. Hodgson: „ Co je fitness a jak ho měříme? » , Evoluční ekologie chování ,2010, str. 46-70.
Thomas Lenormand , Nicolas Rode , Luis-Miguel Chevin a François Rousset , „Kapitola 15: Selektivní hodnota: definice, problémy a opatření“ , Frédéric Thomas, Michel Raymond a Thierry Lefèvre (dir.), Evolutionary Biology , Louvain-la- Nové , De Boeck Superior ,2016, 2 nd ed. ( 1 st ed. 2010), xxiv + 965 s. [ detail vydání ] ( ISBN 978-2-8073-0296-9 , online prezentace ) , s. 655-675.
(in) Mr. Burmølle, JS Webb, D. Rao, LH Hansen SJ S. Sørensen a Kjelleberg, „ Vylepšená tvorba biofilmu a zvýšená odolnost vůči antimikrobiálním látkám a bakteriální invazi jsou způsobeny synergickými interakcemi v multidruhových biofilmech “ , Aplikované a environmentální Microbiology , sv. 72,2006, str. 3916-3923 ( číst online )
(in) C. Oba, CAM van Turnhout, RG Bijlsma, H. Siepel, AJ van Strien a RPB Foppen, „ Důsledky ptačí populace v důsledku změny klimatu jsou nejzávažnější pro migranty na dlouhé vzdálenosti v sezónních stanovištích “ , Proceedings Royal Society of London, Biological Sciences ,2009( DOI 10.1098 / rspb.2009.1525 , číst online [PDF] )
(in) RL Peters, „ Dopady globálního oteplování jsou lesy “ , Forest Ecology and Management , sv. 35,Červen 1990, str. 13-33 ( souhrn )
(in) Franco Andreone, Sahonagasy Action Plan: Conservation Programmes for the Amphibians of Madagascar , Museo Regionale Scienze Naturali,Leden 2008, 96 s. ( ISBN 8886041837 )

Podívejte se také

Související články

Biologie
Vývoj
Přírodní výběr
Teorie životního příběhu
Darwinovský démon , hypotetický organismus schopný současně maximalizovat všechny aspekty své selektivní hodnoty.

externí odkazy

Bibliografie

(en) Berkeley SA, Chapman C, Sogard S (2004) Mateřský věk jako determinant růstu a přežití larev u mořských ryb, Sebastes melanops . Ekologie 85: 1258–1264