Question:
Existe-t-il des preuves que la sélection sexuelle peut conduire à l'extinction d'espèces?
Marta Cz-C
2011-12-20 01:46:37 UTC
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Darwin a suggéré que la sélection sexuelle, en particulier par le choix féminin, peut contrecarrer la sélection naturelle. Les modèles théoriques, tels que le processus d'emballement des pêcheurs, suggèrent que l'évolution des préférences et les phénotypes préférés peuvent se conduire mutuellement à une vitesse toujours croissante.

Parce qu'un mâle peut féconder plusieurs femelles, on pourrait imaginer que la sélection naturelle contre les phénotypes préférés mais énergétiquement coûteux peut être faible, et l'ensemble du processus peut ne pas ralentir assez vite (c'est-à-dire être suffisamment autolimitant) . Si la mortalité masculine est élevée et leur nombre est faible, les fluctuations aléatoires peuvent facilement provoquer l'extinction de la population.

Y a-t-il des preuves fossiles ou expérimentales que cela peut vraiment arriver?

Deux réponses:
#1
+53
DVK
2011-12-20 21:02:27 UTC
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TL; DR :

  • Il existe une pénurie de preuves expérimentales réelles. Cependant:

    • il y a au moins une étude qui a confirmé le processus ([ ETUDE # 7 ] - Myxococcus xanthus; par Fiegna et Velicer, 2003).

    • Une autre étude a également confirmé expérimentalement un risque d'extinction plus élevé ([ ÉTUDE # 8 ] - L'étude de Paul F. Doherty sur les espèces d'oiseaux dimorphes et [ ÉTUDE # 9 ] - Denson K. McLain).

  • Les études théoriques produisent des résultats quelque peu incertains - certains modèles soutiennent l'évolution le suicide et certains modèles ne le font pas - la différence majeure semble être la variabilité des pressions environnementales.

  • De plus, si vous incluez la prédation humaine basée uniquement sur un trait sexuellement sélectionné, des exemples existent certainement, par exemple Oryx d'Arabie


Tout d'abord, cela peut être de la triche, mais un exemple est l'extinction parce qu'une espèce de prédateur sélectionne spécifiquement l'espèce parce que de la fonction sélectionnée.

Le cas le plus évident est celui où l'espèce prédatrice est humaine. À titre d'exemple aléatoire, l'Oryx d'Arabie a été presque chassé jusqu'à l'extinction, spécifiquement à cause de ses cornes.


Veuillez noter que ce n'est PAS une question simple - par exemple, l'exemple souvent cité dans la littérature non scientifique de Le wapiti irlandais qui aurait disparu en raison de sa taille en bois de cerf n'est peut-être pas un bon exemple clair comme du cristal. Pour une analyse très approfondie, voir: " Sexy à mourir? Sélection sexuelle et risque d'extinction " par Hanna Kokko et Robert Brooks, Ann. Zool. Fennici 40: 207-219 . [ ÉTUDE # 1 ]

Ils trouvent spécifiquement que le "suicide" évolutionnaire est peu probable dans des environnements déterministes, du moins si les coûts de la fonctionnalité sont supportés par l'organisme lui-même.

Une autre étude ayant abouti à un résultat négatif a été " Sélection sexuelle et risque d'extinction chez les mammifères ", Edward H. Morrow et Claudia Fricke; The Royal Society Proceedings: Biological Sciences, publié en ligne le 4 novembre 2004, pp 2395-2401 [ ÉTUDE # 2 ]

Le but de cette étude était par conséquent, pour examiner si le niveau de sélection sexuelle (mesuré comme la masse résiduelle des testicules et le dimorphisme de la taille sexuelle) était lié au risque d'extinction que les mammifères connaissent actuellement. Nous n'avons trouvé aucune preuve d'une relation entre ces facteurs, bien que nos analyses aient pu être confondues par le possible effet dominant des facteurs anthropiques contemporains.


Cependant, si l'on prend en considération les changements dans l'environnement, l'extinction devient théoriquement possible. De " L'évolution fugitive à l'auto-extinction sous une compétition asymétrique " - Hiroyuki Matsuda et Peter A. Abrams; Evolution Vol. 48, n ° 6 (décembre 1994), pp. 1764-1772 : [ ÉTUDE # 3 ]

Nous montrons que la compétition purement intraspécifique peut provoquer l'évolution des capacités de compétition extrêmes qui aboutissent finalement à l'extinction, sans aucune influence des autres espèces. Le seul changement du modèle requis pour ce résultat est l'hypothèse d'une distribution non normale des ressources de différentes tailles mesurées sur une échelle logarithmique. Cela suggère que les cycles de taxons, s'ils existent, peuvent être entraînés par une compétition intra-espèce plutôt qu'entre-espèces. L'auto-extinction ne se produit pas lorsque l'avantage conféré par une grande valeur du trait compétitif (par exemple, la taille) est relativement petit, ou lorsque la capacité de charge diminue à un rythme relativement rapide avec des augmentations de la valeur du trait. Les preuves concernant ces hypothèses sont discutées. Les résultats suggèrent un besoin de plus de données sur la répartition des ressources et l'avantage de la taille afin de comprendre l'évolution des traits concurrentiels tels que la taille corporelle.


En ce qui concerne les preuves à l'appui, certaines études sont répertoriées dans " L'adaptation peut-elle conduire à l'extinction? " par Daniel J. Rankin et Andre ´s Lo´pez-Sepulcre, OICOS 111: 3 (2005) . [ ÉTUDE # 4 ]

Ils en citent 3:

Le premier exemple est une étude sur le poisson medaka japonais Oryzias latipes ( Muir et Howard 1999 - [ÉTUDE # 5]) . Les mâles transgéniques qui avaient été modifiés pour inclure un gène de l'hormone de croissance du saumon sont plus gros que leurs homologues de type sauvage, bien que leur progéniture ait une fécondité plus faible (Muir et Howard 1999). Les femelles préfèrent s'accoupler avec des mâles plus gros, ce qui donne aux mâles transgéniques plus gros un avantage de forme physique par rapport aux mâles de type sauvage. Cependant, les descendants produits avec des mâles transgéniques ont une fécondité plus faible et, par conséquent, la fécondité moyenne des femelles diminuera. Tant que les femelles s'accouplent de préférence avec des mâles plus gros, la densité de la population diminuera. Les modèles de ce système ont prédit que, si les poissons transgéniques étaient relâchés dans un population, le transgène se propagerait en raison de son avantage d'accouplement sur les mâles de type sauvage, et la population disparaîtrait (Muir et Howard 1999). Une extension récente du modèle a montré que des tactiques d'accouplement alternatives par les mâles de type sauvage pourraient réduire le taux de propagation du transgène, mais que cela n'est toujours pas suffisant pour empêcher l'extinction de la population (Howard et al. 2004). Bien que le suicide évolutif ait été prédit par extrapolation, plutôt qu'observé dans la nature, il s'agit de la première étude faisant une telle prédiction à partir de données empiriques .

Chez la morue, Gadus morhua, la pêche commerciale des individus de grande taille a abouti à une sélection vers une maturation plus précoce et des corps de plus petite taille ( Conover et Munch 2002 [ÉTUDE # 6] ). Sous exploitation, une mortalité élevée diminue les avantages d'un retard de maturation. Par conséquent, les adultes plus petits, qui mûrissent plus rapidement, ont une meilleure forme physique que leurs homologues plus gros et à maturation lente (Olsen et al. 2004). Bien qu'ils réussissent mieux que les individus à maturation lente, les adultes à maturation rapide produisent en moyenne moins de descendants. Cette adaptation, motivée par la pression sélective imposée par l'exploitation, semble avoir prévenu un effondrement de la pêche au large de la côte atlantique du Canada (Olsen et al. 2004). Au fur et à mesure que la morue évoluait pour arriver à maturation rapide, la taille de la population a été progressivement réduite jusqu'à devenir inviable et vulnérable aux processus stochastiques.

La seule preuve strictement expérimentale du suicide évolutif vient de la microbiologie. Dans la bactérie sociale Myxococcus xanthus , les individus peuvent se développer en coopération en structures de fructification complexes (Fiegna et Velicer 2003 - [ ETUDE # 7 ]). Les individus du corps fructifère sont ensuite libérés sous forme de spores pour former de nouvelles colonies. Les souches de tricheur sélectionnées artificiellement produisent un plus grand nombre de spores que les types sauvages. On a découvert que ces tricheurs envahissaient les souches de type sauvage, provoquant finalement l'extinction de toute la population (Fiegna et Velicer 2003). Les tricheurs envahissent la population de type sauvage parce qu'ils ont une forme relative plus élevée, mais à mesure qu'ils se propagent dans la population, ils diminuent la densité globale, conduisant ainsi eux-mêmes et la population dans laquelle ils résident à l'extinction.


Une autre étude expérimentale était " La sélection sexuelle affecte l'extinction locale et le renouvellement des communautés d'oiseaux " - Paul F. Doherty, Jr., Gabriele Sorci et al; 5858–5862 PNAS 13 mai 2003 vol. 100 pas. 10 [ ÉTUDE # 8 ]

Les populations soumises à une forte sélection sexuelle subissent un certain nombre de coûts allant de l'augmentation de la prédation et du parasitisme à une sensibilité accrue à l'environnement et à la démographie stochasticité. Ces résultats ont conduit à la prédiction que les taux d'extinction locaux devraient être plus élevés pour les populations d'espèces avec une sélection sexuelle intense. Nous avons testé cette prédiction en analysant la dynamique des communautés d'oiseaux naturels à l'échelle continentale sur une période de 21 ans (1975–1996), à l'aide d'outils statistiques pertinents. En accord avec la prédiction théorique, nous avons constaté que la sélection sexuelle augmentait les risques d'extinction locale (les oiseaux dichromatiques avaient en moyenne un taux d'extinction locale 23% plus élevé que les espèces monochromatiques) . Cependant, malgré des probabilités d'extinction locale plus élevées, le nombre d'espèces dichromatiques n'a pas diminué au cours de la période considérée dans cette étude. Ce schéma a été causé par des taux de renouvellement local plus élevés des espèces dichromatiques , ce qui a entraîné des communautés relativement stables pour les deux groupes d'espèces. Nos résultats suggèrent que ces communautés fonctionnent comme des métacommunautés, avec de fréquentes extinctions locales suivies de colonisation.

Ce résultat est similaire à une autre étude centrée sur les oiseaux: Sélection sexuelle et risque d'extinction des oiseaux introduits sur les îles océaniques ": Denson K. McLain , Michael P. Moulton et Todd P. Redfearn. OICOS Vol. 74, N ° 1 (octobre 1995), pp. 27-34 [ ÉTUDE # 9 ]

Nous testons l'hypothèse selon laquelle la réponse à la sélection sexuelle augmente le risque d'extinction en examinant le sort des espèces d'oiseaux plumage monomorphes versus plumage dimorphes introduites dans les îles tropicales d'Oahu et Tahiti. Nous supposons que le dimorphisme du plumage est une réponse à la sélection sexuelle et nous supposons que les mâles des espèces dimorphes du plumage subissent des pressions de sélection sexuelle plus fortes que les mâles des espèces monomorphes. Sur Oahu, le taux d'extinction des espèces dimorphes, 59%, est significativement plus élevé que pour les espèces monomorphes 23%. A Tahiti, seulement 7% des espèces dimorphes introduites ont persisté contre 22% pour le monomo introduit espèces rphiques .

...

Le plumage est significativement associé à un risque accru d'extinction pour les passereaux, mais de manière insignifiante pour les fringillidés. Ainsi, l'hypothèse selon laquelle la réponse à la sélection sexuelle augmente le risque d'extinction est étayée pour les passereaux et pour l'ensemble de données dans son ensemble. La probabilité d'extinction était corrélée au nombre d'espèces déjà introduites. Ainsi, les espèces qui ont répondu à la sélection sexuelle peuvent être des concurrents interspécifiques plus pauvres lorsque leurs communautés contiennent de nombreuses autres espèces.

Merci beaucoup pour tous les articles! Je vais y jeter un œil (même si cela prendrait du temps).
Cette réponse est une inspiration pour tout le monde sur l'ensemble de Stack Exchange. Merci!
#2
+5
fileunderwater
2013-06-06 16:21:11 UTC
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À propos de votre dernier commentaire sur les fluctuations aléatoires de la survie, un article théorique récent de Lee et al. 2011 étudie l'effet des systèmes d'accouplement sur la stochasticité démographique dans une petite population. Pas de données empiriques cependant. Leur principale conclusion est que la polygamie (en relation avec le sex-ratio) peut entraîner une variance démographique élevée, abaissant ainsi le taux de croissance stochastique de la population et augmentant le risque d'extinction. L'effet général est connu sous le nom de stochasticité démographique , un effet d'échantillonnage conduisant à une variation aléatoire des taux démographiques réalisés en raison de la petite taille de la population.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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