Sécheresse et hauteur du bec des pinsons – sélection d'un caractère quantitatif, R = h²S

BiologieÉvolution17–18 ans

Une population de pinsons terrestres varie de façon continue par la hauteur du bec, et une partie de cette variation est héréditaire (héritabilité h²). Lors d'une sécheresse, les petites graines tendres s'épuisent et il ne reste que de grosses graines dures : les oiseaux au bec haut survivent mieux. L'histogramme montre les survivants, la différentielle de sélection S et le déplacement des descendants, R ≈ h²S. Les élèves changent h² et l'intensité de la sélection, font revenir les pluies et suivent la hauteur moyenne du bec au fil des générations.

Leçon : La théorie de l'évolution de Darwin : variation, hérédité et sélection naturelle ; sélection directionnelle d'un caractère quantitatif (pinsons de Darwin)

Ce qu’elle montre

La sélection naturelle exige trois conditions : une variation d'un caractère, la transmission de cette variation et des différences de survie ou de reproduction. Cette simulation suit des pinsons terrestres dont la hauteur du bec varie de façon continue. Lors d'une sécheresse, il ne reste que de grosses graines dures, et les oiseaux au bec haut survivent mieux. L'histogramme compare tous les oiseaux aux survivants, ce qui donne la différentielle de sélection S, puis montre les descendants, dont la moyenne se déplace de la réponse R. En moyenne R = h²S, l'équation du sélectionneur.

Mode d’emploi

Suivez une saison à la fois avec Génération suivante : les barres grises sont tous les oiseaux, les barres orange les survivants, la ligne verte les descendants. Comparez le R prévu et le R réel dans les résultats. Modifiez h² (cela crée une nouvelle population) et Intensité de sélection, puis cliquez sur Retour des pluies pour voir ce qui se passe quand les petites graines redeviennent abondantes.

Paramètres modifiables

  • Héritabilité h² de la hauteur du bec 0–1
  • Oiseaux par génération N 50–1000 oiseaux
  • Hauteur moyenne initiale du bec 7,5–11 mm
  • Écart-type initial de la hauteur du bec 0,4–1,5 mm
  • Intensité de la sélection (rareté des petites graines) 0–1
  • Commencer par une saison sèche

Questions à explorer

  1. Avec h² = 0, les survivants ont encore un bec plus haut : pourquoi les descendants ne changent-ils pas ?
  2. Pour une même différentielle de sélection S, comment change la réponse R si h² double ?
  3. Après de nombreuses années pluvieuses, comment évolue la hauteur moyenne du bec, et pourquoi plus lentement qu'en sécheresse ?