Principe de Fisher - Fisher's principle

Le principe de Fisher est un modèle évolutif qui explique pourquoi le sex-ratio de la plupart des espèces qui produisent une progéniture par reproduction sexuée est d'environ 1:1 entre les mâles et les femelles . L'AWF Edwards a fait remarquer qu'il s'agit « probablement de l'argument le plus célèbre de la biologie évolutive ».

Le principe de Fisher a été décrit par Ronald Fisher dans son livre de 1930 The Genetical Theory of Natural Selection (mais a été attribué à tort comme original à Fisher). Fisher a formulé son argument en termes de dépenses parentales et a prédit que les dépenses parentales pour les deux sexes devraient être égales. Les rapports de masculinité qui sont de 1 : 1 sont donc appelés « pêcheurs », et ceux qui ne sont pas de 1 : 1 sont « non-pêcheurs » ou « extraordinaires » et se produisent parce qu'ils brisent les hypothèses formulées dans le modèle de Fisher.

Explication de base

WD Hamilton a donné l'explication simple suivante dans son article de 1967 sur "Extraordinary sex ratios", étant donné la condition que les hommes et les femmes coûtent des quantités égales à produire :

  1. Supposons que les naissances masculines soient moins fréquentes que féminines.
  2. Un mâle nouveau-né a alors de meilleures perspectives d'accouplement qu'une femelle nouveau-née et peut donc s'attendre à avoir plus de progéniture.
  3. Par conséquent, les parents génétiquement disposés à produire des mâles ont tendance à avoir un nombre de petits-enfants supérieur à la moyenne.
  4. Par conséquent, les gènes des tendances productrices de mâles se sont propagés et les naissances de mâles deviennent plus courantes.
  5. Au fur et à mesure que le sex-ratio 1:1 est approché, l'avantage associé à la production de mâles s'estompe.
  6. Le même raisonnement est valable si les femelles sont remplacées par les mâles partout. Par conséquent, 1:1 est le rapport d'équilibre.

Dans le langage moderne, le rapport 1:1 est la stratégie évolutivement stable (ESS).

Dépenses parentales

Fisher a écrit l'explication décrite par Eric Charnov et James J. Bull comme étant « caractéristiquement laconique » et « cryptique » : dans le chapitre 6 : « Reproduction sexuelle et sélection sexuelle » :

Dans les organismes de toutes sortes, les jeunes sont lancés dans leur carrière dotés d'un certain capital biologique provenant de leurs parents. Cela varie énormément en quantité dans différentes espèces, mais, dans l'ensemble, il y a eu, avant que la progéniture soit capable de mener une existence indépendante, une certaine dépense de nourriture en plus, presque universellement, d'une certaine dépense de temps ou d'activité, que le les parents sont induits par leur instinct à profiter de leurs petits. Considérons la valeur reproductive de ces descendants au moment où cette dépense parentale pour leur compte vient de cesser. Si nous considérons l'ensemble d'une génération entière de cette progéniture, il est clair que la valeur reproductive totale des mâles de ce groupe est exactement égale à la valeur totale de toutes les femelles, car chaque sexe doit fournir la moitié de l'ascendance de toutes les générations futures. de l'espèce. De là, il s'ensuit que le sex-ratio s'ajustera de telle manière, sous l'influence de la sélection naturelle, que la dépense parentale totale encourue à l'égard des enfants de chaque sexe sera égale ; car s'il n'en était pas ainsi et que les dépenses totales encourues pour produire des mâles, par exemple, étaient inférieures aux dépenses totales encourues pour produire des femelles, alors puisque la valeur reproductive totale des mâles est égale à celle des femelles, il s'ensuivrait que ces parents, dont les tendances innées les font produire des mâles en excès, produiraient, pour la même dépense, une plus grande quantité de valeur reproductive ; et en conséquence seraient les géniteurs d'une plus grande fraction des générations futures que ne le feraient les parents ayant un penchant congénital vers la production de femelles. La sélection augmenterait ainsi le sex-ratio jusqu'à ce que les dépenses pour les hommes deviennent égales à celles pour les femmes.

Développement de l'argumentation

Le principe de Fisher est un exemple précoce d'un modèle dans lequel les gènes pour une plus grande production de l'un ou l'autre sexe deviennent égalisés dans la population, parce que chaque sexe fournit exactement la moitié des gènes de toutes les générations futures.

Le principe de Fisher est enraciné dans le concept de sélection dépendante de la fréquence, bien que le principe de Fisher ne soit pas une sélection dépendante de la fréquence en soi . La sélection dépendante de la fréquence, dans ce scénario, est la logique selon laquelle la probabilité qu'un individu puisse se reproduire dépend de la fréquence du sexe opposé par rapport à son propre sexe. Il a été décrit pour la première fois par Darwin en 1871 .

Le principe de Fisher étend la dépendance de fréquence pour expliquer comment la sélection naturelle peut agir sur les gènes qui affectent la fréquence des petits-enfants d'un individu sans affecter la fréquence de leurs enfants. Fisher a prédit que les parents investiront leurs ressources de manière égale entre chaque sexe de la progéniture, car chaque sexe fournit exactement la moitié des gènes de toutes les générations futures. En conséquence, les gènes qui poussent les parents à investir inégalement dans les sexes auront tendance à être sélectionnés contre. Fisher savait que chez les humains, plus de garçons naissent, mais les garçons sont également plus susceptibles de mourir en bas âge. En conséquence, il a estimé que parce que les parents ont tendance à investir moins dans les garçons - parce que plus de garçons meurent avant la fin de la période de garde parentale - il y a un taux plus élevé de naissances masculines pour égaliser l'investissement parental dans chaque sexe.

Le principe de Fisher est également un précurseur de la théorie des jeux évolutionniste . RH MacArthur (1965) a d'abord suggéré d'appliquer aux sex-ratios le langage de la théorie des jeux , et cela a ensuite été repris par WD Hamilton (1967) qui a qualifié le point d'équilibre de « stratégie imbattable ». La stratégie imbattable de Hamilton a été affinée par John Maynard Smith et George R. Price (1973) dans leur concept de stratégie évolutionnairement stable , c'est-à-dire une stratégie qui ne peut pas être envahie par une stratégie mutante.

Le concept de dépense parentale de Fisher (désormais appelé investissement parental ), développé notamment par Robert Trivers , est désormais un concept important en écologie .

Les sources de Fisher

Des recherches historiques menées par AWF Edwards ont montré que, bien que l'idée ait été attribuée à Fisher, Charles Darwin avait initialement formulé un argument similaire dans la première édition de The Descent of Man, mais l'avait supprimé pour la deuxième édition - Fisher n'avait qu'une copie de la deuxième édition – et cite Darwin dans The Genetical Theory of Natural Selection .

Carl Düsing de l' Université d'Iéna a publié un argument similaire dans trois ouvrages entre 1883 et 1884, qui est essentiellement identique au modèle ultérieur de Shaw et Mohler. Il a été avancé que l'argument de Darwin et celui de Fisher sont différents, en ce que Darwin suppose la monogamie alors que Fisher ne le fait pas ; le même auteur soutient que l'argument de Fisher ressemble beaucoup à celui de Dusing, sauf que Fisher a introduit l'idée d'investissement parental et calculé le sex-ratio qui devrait exister à l'âge de l'indépendance, qui peut précéder l'âge de la reproduction.

Les références

Lectures complémentaires

En tant qu'argument le plus célèbre de la biologie évolutionniste (Edwards, 1998, pp. 564-569), le principe de Fisher est un aliment de base des livres de vulgarisation scientifique sur l'évolution. Par exemple, voir :

Pour ceux qui souhaitent un traitement plus avancé, voir

  • Stylo, Ido ; Weissing, Franz J. (2002). "chapitres 1 et 2". Dans Hardy, Ian CW (éd.). Rapports sexuels : concepts et méthodes de recherche .