Dérive génétique, contingence et sélection

[invite217f3aaa]

Bonsoir, j'aurais bien besoin de quelques précision sur ces concepts.

La contingence historique fait partie de la dérive génétique. Il est dit par exemple que les catastrophes naturelles échantillonnent de manière aléatoire les espèces si bien que les fréquences allèliques des populations peuvent s'en trouver radicalement changées.
Dans un livre il est donné l'exemple d'une succession d'une dizaine de mûles sur une montagne dont 5 se font emporter par la chute d'un rocher. Il est dit que les 5 qui survivent ne sont pas celles qui sont le plus apte à survivre au rocher.C'est un exemple extrème car très rapide.

Mais si on prend l'exemple d'un feu, les espèces qui survivront seront celles qui auront réussie à courir le plus vite pour échaper au feu, ce serait donc de la selection naturelle et non de la dérive génétique...
Y a t'il une limite nette entre selection naturelle, dérive génétique et contingence ?
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[Apus apus]

Bonsoir,

La contingence historique fait partie de la dérive génétique.

Ah bon! Euh... non pas vraiment... pas du tout en fait.
La notion de contingence historique est à rapprocher de celle de chaos déterministe dans la mesure où elle prend en compte une chaîne causale singulière d'évènements dans un arbre de probabilité (d'où on aurait pu extraire une multitude d'autres chaînes causales aboutissant un des résultats possibles, similaire ou non à celui considéré). cf. "La vie est belle" de Gould.

La dérive génétique, comme son nom l'indique, traite d'objets bien précis: les gènes (des allèles pour être plus précis), et non pas d'évènements en tous genres. Il s'agit de la variation aléatoire de la fréquence de différents allèles équivalents (j'entends par là, qu'il n'y a pas de pression sélective qui pourrait privilégier l'installation d'un allèle par rapport aux autres). cf. théorie neutraliste.

Y a t'il une limite nette entre selection naturelle, dérive génétique et contingence ?

Dans la sélection naturelle (encore une fois, cela traite d'objets bien précis, selon l'appréciation de chacun, plus ou moins sur les gènes, l'individu, l'espèce etc.), on entend un évènement (une pression sélective) qui explique une plus grande fréquence reproductive d'une forme particulière d'une unité vivante par rapport aux autres formes.



Bon, un peu rapide mais j'espère que c'est à peu près suffisant pour différencier les choses.


Apus.

[inviteda941ba5]

salut,
la derive genetique est une sorte de selection mais ce ne sont pas forcement ceux qui possedent les genes les plus adaptés qui y survivent. par exemple les mules survivantes ne sont pas forcement les mieu adaptes a ce milieu. la derive est un choix au hasard d'individu et va avoir comme consequence de faire disparaitre certain alleles en depit d'autres alleles. la selection naturelle est la selection des individus possedant les alleles les plus adaptes a leur environnement. par contre je ne sais pas c'est quoi la contingence mais j'ai trouvé cette definition :"Le hasard événementiel des phénomènes externes influent sur la biosphère et l'histoire de la vie." je ne sais pas si j'etais utile mais voila ce que je peux te dire.

[MaliciaR]

la derive est un choix au hasard d'individu

Le choix par qui?

Voici une petite explication de la dérive : http://www.debats-science-societe.ne...egenetique.php

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[John78]

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La notion de contingence historique est à rapprocher de celle de chaos déterministe dans la mesure où elle prend en compte une chaîne causale singulière d'évènements dans un arbre de probabilité

Clair... +1

Ca devient dur a suivre quand même là, non ???

A+
J

[invite217f3aaa]

Bonjour à vous,

Pour ce qui est de mettre la contingence sous le drapeau de la dérive génétique : effectivement je ne l'ai jamais vue explicitement et ça m'étonne un peu mais bon.
Cependant l'effet d'étranglement ( "echantillonage aléatoire et non représentatif d'une population") est rangé dans la case dérive génétique par Ridley.M ( dans "évolution biologique" ), d'ailleurs l'exemple des mûles c'est lui.

La notion de contingence historique est à rapprocher de celle de chaos déterministe dans la mesure où elle prend en compte une chaîne causale singulière d'évènements dans un arbre de probabilité

Barbare !
Je crois entrevoir confusément ce que tu dis. Cela s'applique pour les grandes échelles de temps me semble t'il, là où il y a une diminution de la prédictibilité du résultat à mesure que le temps passe. C'est bien cela ?

Si tel est le cas alors la question porte sur le cout terme ,à une échelle de temps très petite, donc là où ce n'est pas le "chaos" comme l'exemple de catastrophe ponctuelle ( feu, séisme etc...) ?

[MaliciaR]

Bonjour,

Si tu définis une unité de temps "temps de génération", tu risques d'avoir quelques facilités pour penser la dérive

Cordialement,

[Apus apus]

Bonjour,

Cela s'applique pour les grandes échelles de temps me semble t'il, là où il y a une diminution de la prédictibilité du résultat à mesure que le temps passe. C'est bien cela ?

En fait, pas forcément.

Un exemple de contingence qui se déroule relativement rapidement (j'espère que ce sera plus clair ):
On peut considérer le trajet chaotique d'une bille dévalant une pente caillouteuse (ou tout autre évènement séquentiel plus bref dans le temps).

Le trajet de la bille, qui n'est pas rectiligne dans sa globalité à cause des cailloux qui la dévie de sa trajectoire initiale, l'est entre deux cailloux (s'il n'y a pas de bosses ou de trous). Ainsi, entre deux cailloux, si l'on connait la trajectoire de la bille sur les 1ers mm on sait où elle va se diriger jusqu'à ce qu'elle rencontre un autre caillou (ou arrive en bas de la pente).
L'indéterminisme du trajet global de la bille vient du fait qu'on ne puisse pas avec exactitude connaître les angles d'incidence de la trajectoire de la bille avec la tangente de la surface de contact (la 1ère imprécision dans le 1er contact avec un caillou change toute la donne en fait), d'où le caractère chaotique de cette descente.

Ainsi, ce que j'appelle "séquence" dans cette histoire, c'est la trajectoire de la bille entre 2 points de réfraction -2 cailloux- ( trajectoire rectiligne et on ne peut plus prédictible si l'on connait la direction initiale après le choc). La 1ère séquence étant celle entre le sommet (point de départ) et le 1er contact avec un caillou; la dernière étant celle entre le dernier caillou touché et le bas de la pente.
Le trajet global du sommet jusqu'en bas est donc ce que j'appelle un évènement séquentiel.

En lâchant une bille du sommet avec une direction initiale toujours identique, on arrive malgré tous les efforts de précision à une multitude de trajets possibles.
Tous ces trajets possibles, si l'on part du point d'arrivée au sommet, sont donc des chaînes causales toutes logiques, relevant à chaque fois (à chaque séquence) d'une cause. Pour autant, un trajet particulier, aussi logique soit-il (que j'aurai dû dans mon 1er message appeler "chaîne inductive" ou "séquence inductive" ), n'était pas prédictible et pas nécessaire (puisque qu'il y avait d'autres trajets possibles et pareillement probables).

La notion de contingence (historique) est à opposer à la notion de nécessité.


La différence avec la notion de chaos déterministe, c'est qu'en parlant de contingence on aborde un résultat final ou bien une unique chaîne inductive d'évènements (en réalité une chaine causale a posteriori) -celle que l'on observe et qui aboutit au résultat considéré- et on remarque son caractère non-nécessaire étant donné la varia des autres chaînes séquentielles possibles. Et on ne se place (généralement) pas dans une situation hypothétique de démon de Laplace (où l'on connaîtrait exactement tous les paramètres initiaux agissant au début ou ultérieurement dans la séquence d'évènements).

En parlant de chaos déterministe, on ne part pas obligatoirement de l'observation d'une chaine séquentielle d'évènement particulière ou d'un résultat final. On prend en compte l'ensemble des séquences possibles à partir de conditions initiales et on évalue des probabilités (s'il s'agit d'expériences) de résultat à partir de ces conditions initiales. Pour certains évènements physiques, on peut même se mettre dans une situation hypothétique de démon de Laplace, étant donné qu'une cause peut engendrer plusieurs effets (cf. principe d'incertitude d'Heisenberg, équations polynomiales, structures dissipatives d'Ylia Prigogine et point de bifurcation etc...), on ne peut pas arriver à un déterminisme absolu, mais seulement probabiliste. La notion de chaos déterministe est opposé à la notion de déterminisme absolu.




Apus. pas sûr d'avoir été plus transparent...

[invite217f3aaa]

Salut Apus,
ça met les idées en place ton posts, pour ça il est clair : je pense avoir compris la différence entre chaos et contingence. Vite fait ( voir si j'ai compris ) : le premier décrit toutes les évolutions possibles, le second se réfère à une évolution particulière parmi une infinité d'autre évolution possible.

Mais que dois je comprendre de cela : la dérive génétique c'est différent et ne correspondrait pas à ce que tu décris ci dessus ?

La dérive génétique, comme son nom l'indique, traite d'objets bien précis: les gènes (des allèles pour être plus précis), et non pas d'évènements en tous genres.

Mais ces évènements en tout genre ont directement une incidence sur les fréquences allèliques et font donc partie de la dérive. Sinon, je ne vois pas à quel autre mécanisme appartiendraient ils. Oui car, peut être de manière scolaire, je ne connais que dérive, selection, mutation et flux genique comme mécanismes.

Bref je crois qu'on a pas encor tout a fait la même vision de ces concepts.

La contingence le chaos je te suis.
Mais la dérive pour moi désigne tout échantillonage de gènes sans que sois pris en compte la valeur sélective qu'ils confèrent. C'est par exemple ce qui se passe lors des brassage inter et intrachromosomique et lors de la fécondation. C'est aussi ce qui se passe quand une météorite tombe sur une population : les rescapés n'ont pas été échantillonné selon leur valeur sélective. Et c'est sur ce dernier point que je trouve que les concepts de selection et dérive ont des une frontière floue. Car même si rien dans les gènes ne permet d'éviter une météorite, un feu ou autre séismes, on peut trivialement penser que les animaux les plus aptes à fuir aient été sélectioné. Donc est ce vraiment de la dérive, un doux mélange...?

[MaliciaR]

Salut,

Voici ce que disent Hartl & Clark sur la dérive : Changes in allele frequency can result from chance alone, and because the allele frequencies do not change in any predetermined way by the sampling process, the chance process il called random genetic drift. All other forces that can change gene frequency (mutation, natural selection, and migration) should really be considered in concert with random genetic drift, because the sampling process occurs in every population.

J'espère que ça aide

Cordialement,

[Apus apus]

Bonjour,

[...]chaos et contingence[...] le premier décrit toutes les évolutions possibles, le second se réfère à une évolution particulière parmi une infinité d'autre évolution possible.

En résumé, c'est ce que j'ai voulu dire! Le chaos déterministe part d'une situation d'origine et dit qu'on ne peut pas prédire avec certitude le résultat final et/ou le cheminement menant au résultat final à cause des imprécisions (pratiques ou théoriques). A partir d'une situation initiale, on ne peut alors, au mieux, qu'envisager les différentes possibilités et éventuellement leur probabilité.

Pour la contingence, la situation particulière que l'on considère est celle que l'on observe, celle devant laquelle on se trouve. Et n'étant qu'une possibilité parmi d'autres, elle n'était pas nécessaire.

Mais que dois je comprendre de cela : la dérive génétique c'est différent et ne correspondrait pas à ce que tu décris ci dessus?

La dérive génétique aléatoire, comme son nom l'indique est aléatoire et concerne la distribution de différents allèles de même valeur sélective, dans une population donnée et au cours de plusieurs générations (alors qu'un évènement contingent peut être tout phénomène découlant d'une série de causes, dont l'une au moins avait plusieurs effets possibles et a priori à peu près équiprobables). D'une génération à l'autre, le changement de proportion des allèles est aléatoire. Cependant, à l'échelle de la population considérée, la (non)diffusion d'un allèle peut-être déterminée par des lois de probabilités. Encore une fois cf. les travaux de Kimura, qui sont un développement, parmi d'autres, de la notion de dérive génétique (mais sans doute sont-ils les plus (re?)connus). Dans la notion de dérive génétique aléatoire, les modèles théoriques aboutissent à un déterminisme probabiliste relativement précis...
La difficulté ensuite est de mettre tout ça en pratique. Outre le fait qu'il faille affiner les modèles théoriques et qu'il faut généralement que la migration et la sélection soient prises en compte, la connaissance des données initiales est cruciale pour une bonne prédictibilité de l'évolution de la répartition des allèles dans la population.
A part ça, en théorie, si l'on connait les fréquences alléliques initiales, les taux de mutation, la taille de la population, son effectif efficace (nombres d'individus se reproduisant à chaque génération), les valeurs sélectives (etc.) on peut déterminer pas mal de choses (probabilité de fixation définitive d'un mutant, temps entre deux fixations...).
Bon, je ne m'aventurerai pas plus loin dans le développement explicatif parce que je risque fortement de sortir des âneries (si ce n'est pas déjà fait! )! Je préfère laisser cette aventure à d'autres forumeurs(ses) plus calé(e)s en génétique des populations!

Mais ces évènements en tout genre ont directement une incidence sur les fréquences allèliques et font donc partie de la dérive. Sinon, je ne vois pas à quel autre mécanisme appartiendraient-ils.

Si des évènements en tout genre viennent s'ajouter à la dérive génétique aléatoire (qui ne résulte que des mutations spontanées et de l'échantillonage aléatoire des gamètes au cours de la reproduction), ce n'est plus de la dérive toute seule. D'ailleurs ces évènements affecteront le déterminisme probabiliste que nous délivre les modèles mathématiques de dérive génétique.
Ce peut être une pression sélective (même artificielle), dans ce cas on tombe dans une situation de sélection naturelle (ou artificielle).
Si ces évènements s'inscrivent dans une série de causes à effets (dont au moins une cause doit être multi-effectives), on retombe dans un phénomène contingent (dont l'une -ou plusieurs- de ces séquences pouvait effectivement être un épisode de dérive génétique), mais ce n'est plus le résultat de la dérive génétique seule.

Mais la dérive pour moi désigne tout échantillonage de gènes sans que sois pris en compte la valeur sélective qu'ils confèrent. C'est par exemple ce qui se passe lors des brassage inter et intrachromosomique et lors de la fécondation.

Jusque là nous sommes d'accord! sauf pour le "tout échantillonage"...

C'est aussi ce qui se passe quand une météorite tombe sur une population : les rescapés n'ont pas été échantillonné selon leur valeur sélective.

Là, par contre, l'évènement ne s'inscrit plus dans la notion de dérive génétique. C'est un phénomène contingent: la longue migration spatiale est au moins en partie chaotique dans l'espace et dans le temps -> la météorite, à une collision près ou à quelques degrés près de déviation, aurait pû tomber sur la Lune, autre part sur Terre, quelques jours avant ou après, passer son chemin...

Et c'est sur ce dernier point que je trouve que les concepts de selection et dérive ont des une frontière floue. Car même si rien dans les gènes ne permet d'éviter une météorite, un feu ou autre séismes, on peut trivialement penser que les animaux les plus aptes à fuir aient été sélectioné. Donc est ce vraiment de la dérive, un doux mélange...?

S'il y avait une preuve d'adaptation procurant un avantage sélectif, ce serait de la sélection; sinon la survie aléatoire suite à un évènement contingent est contigente elle aussi! (encore une fois, Gould l'illustre très bien avec la notion de "décimation" qui n'est a priori pas sous-tendue par une quelconque adaptation particulière)

Bonne nuit!

Apus.

[invite217f3aaa]

Merci Apus ainsi que les autres intervenants. C'est bien plus clair... pour l'instant !

Je retiens que la contingence, la dérive ne peuvent pas entrainer d'adaptation. C'est bête à dire mais ça me permet de tracer une frontière nette entre sélection et dérive.
Je retiens aussi qu'il faut que je me mette à lire Gould un peu !

Bon dimanche.

[SarraCenia]

Haha! 6 ans plus tard ça sert encore!

Merci à tous les intervenants!