Sélection naturelle

La sélection naturelle est la survie et la reproduction différentielles des individus en raison de différences dans le phénotype héritable, et c'est le seul mécanisme évolutif qui produit constamment l'adaptation.

Definition

La sélection naturelle est le processus par lequel les traits héréditaires qui augmentent le succès reproducteur relatif d'un organisme deviennent plus fréquents dans une population au fil des générations. Elle nécessite une variation d'un trait, l'héritabilité de cette variation, et une association constante entre le trait et la valeur sélective (fitness).

Scope

Ce sujet aborde la logique et les modes de la sélection naturelle : les conditions requises pour que la sélection se produise, la distinction entre la sélection directionnelle, stabilisatrice et disruptive, la signification de la valeur sélective (fitness) et du coefficient de sélection, ainsi que les cas particuliers de la sélection dépendante de la fréquence et de la sélection sexuelle.

Core questions

• Quelles sont les trois conditions nécessaires pour que la sélection naturelle entraîne un changement évolutif ?
• Comment la sélection directionnelle, stabilisatrice et disruptive diffèrent-elles dans leurs effets sur les distributions de traits ?
• Comment la force de la sélection est-elle quantifiée par le coefficient de sélection et la valeur sélective (fitness) ?
• Quand la sélection ne parvient-elle pas à maximiser la valeur sélective (fitness) d'une population, comme dans le cas de la dépendance à la fréquence ou des contraintes génétiques ?

Key theories

Sélection naturelle darwinienne

Étant donné une variation héritable de la valeur sélective (fitness), les traits associés à un succès reproducteur plus élevé se propagent, produisant des organismes apparemment adaptés à leurs environnements sans l'intervention d'un concepteur.

Théorème fondamental de la sélection naturelle de Fisher

Le taux d'augmentation de la valeur sélective (fitness) moyenne d'une population est égal à sa variance génétique additive en matière de valeur sélective (fitness), formalisant la manière dont la sélection agit sur la variation héritable.

Mechanisms

La sélection opère chaque fois que les génotypes diffèrent dans leur contribution attendue de descendants à la génération suivante. Le changement de fréquence allélique par génération est régi par le coefficient de sélection et les relations de dominance entre les allèles. La sélection directionnelle déplace la moyenne du trait, la sélection stabilisatrice réduit la variance autour d'un optimum, et la sélection disruptive favorise les extrêmes. La sélection dépendante de la fréquence fait que la valeur sélective d'un génotype dépend de sa fréquence, ce qui peut maintenir le polymorphisme. La sélection ne peut pas créer de variation ; elle ne peut que trier parmi les variants fournis par la mutation et la recombinaison.

Clinical relevance

La sélection naturelle mène à l'évolution de la résistance aux médicaments chez les agents pathogènes et les cellules cancéreuses, ainsi qu'à la résistance aux pesticides et herbicides chez les ravageurs et les mauvaises herbes, rendant sa dynamique centrale en médecine et en agriculture.

History

Darwin et Wallace ont formulé indépendamment la sélection naturelle en 1858, l'ouvrage de Darwin, On the Origin of Species (1859), présentant l'argumentation complète. Le théorème fondamental de Fisher de 1930 a placé la sélection sur une base quantitative rigoureuse au sein de la synthèse moderne, reliant le taux d'adaptation à la variance génétique additive.

Debates

Unités et niveaux de sélection

La question de savoir si la sélection agit principalement sur les gènes, les individus ou les groupes de niveau supérieur reste débattue, la plupart des adaptations étant expliquées par la sélection au niveau individuel, mais la sélection de parentèle et la sélection multi-niveaux étant invoquées pour la coopération.

Key figures

• Charles Darwin
• Alfred Russel Wallace
• Ronald A. Fisher

Seminal works

• futuyma2017
• fisher1930
• ridley2004

Frequently asked questions

La sélection naturelle agit-elle pour le bien de l'espèce ?

Généralement non. La sélection favorise les traits qui maximisent le succès reproducteur relatif des individus (ou des gènes), même lorsque ces traits ne bénéficient pas à la population ou à l'espèce dans son ensemble.

La sélection peut-elle créer de nouveaux traits à partir de rien ?

Non. La sélection ne fait que trier parmi la variation héritable existante ; la nouvelle variation sur laquelle elle agit provient de la mutation et est remaniée par la recombinaison.