Fitness

[Amanuensis]

Et lorsque l'on fait des analyses de sélection sur un caractère donné, on cherche à savoir s'il covarie avec la fitness de l'individu.

Je peux comprendre cela avec 'fitness' de l'individu comme nombre effectif de descendants de l'individu ; et 'fitness' du caractère, comme moyenne du nombre de descendants conditionnellement à avoir le caractère, ce qui a un rapport avec la covariance statistique entre le caractère et le nombre de descendants. (L'indépendance implique covariance nulle, mais la réciproque est fausse ; raison pour laquelle personnellement je trouve que parler de dépendance est plus général.)

Avec fitness au second sens, le texte cité devient simplement "lorsqu'on fait des analyses de sélection d'un caractère donné, on cherche à connaître sa 'fitness'", il me semble.

Goût personnel peut-être ou influence des textes que je prends en référence, il me semble plus clair de limiter le terme de 'fitness' au second sens, et de parler de nombre de descendants de l'individu dans le premier cas.
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[Amanuensis]

J'ai beau fouiller sur Internet en plus de mes vieux livres et cours, je retombe peu ou prou sur les mêmes choses, que j'ai données au début.

Pareil pour moi.

[Amanuensis]

Tu vois !
J'ai en ce moment le bouquin de Rose sous les yeux "Evolutionary biology of aging" et c'est la définition qu'il en donne. Et c'est la définition qui est toujours rappelée dans l'introduction des papiers traitant de la sénescence en Evolution.

Définition de quoi, et où exactement dans le bouquin ?

[Amanuensis]

Définition de quoi, et où exactement dans le bouquin ?

J'ai cherché rapidement les occurences de 'fitness' dans le bouquin, j'ai fait la moitié du bouquin. Je ne trouve nulle part de définition du terme, et il indique néanmoins qu'il faut se méfier du terme !! Intéressante contradiction. J'ai dû manquer la définition, j'imagine ?

An example from evolutionary biology is the term fitness, a word that has
caused no end of misunderstanding. A major part of this problem is that such terms
are often taken from conventional vocabulary and then used in a technical sense,
sometimes with an unconscious accretion of specific interpretations.

Par ailleurs il emploie le terme aussi bien pour les individus que les caractères, apparemment.

Je dois avouer que j'ai du mal à comprendre pas mal de phrases du bouquin avec le mot 'fitness', faute d'une définition claire de ce qu'il entend pas là.

[Cendres]

Tu vois !
J'ai en ce moment le bouquin de Rose sous les yeux "Evolutionary biology of aging" et c'est la définition qu'il en donne. Et c'est la définition qui est toujours rappelée dans l'introduction des papiers traitant de la sénescence en Evolution.

Je n'en doute pas; je constate juste qu'il emploie le terme "fitness" d'une façon peu orthodoxe par rapport à tout ce qu'ai j'ai pu lire/entendre/voir sur le sujet. C'est peut-être un changement d'usage, mais il ne m'a pas l'air d'avoir encore bien pris.

[shmikkki]

Définition de quoi, et où exactement dans le bouquin ?

La définition de la sénescence.
Dans les première pages, pourquoi, tu as le livre?
Mais sinon cherche sur n'importe quelle articles traitant de la sénescence évolutive, c'est la définition donnée.
Dans ces types de travaux la fitness est vue comme la contribution d'un individu à la génération suivante (en fait sa réponse à la selection). Et en fin de vie, elle devient quasi-nulle. Bref, ne repartons pas sur un débat sur la sénescence svp .

[Cendres]

Dans ces types de travaux la fitness est vue comme la contribution d'un individu à la génération suivante (en fait sa réponse à la selection). Et en fin de vie, elle devient quasi-nulle. Bref, ne repartons pas sur un débat sur la sénescence svp .

Ah...dans ce cas, ce serait une récupération du mot "fitness" pour l'adapter à une autre sauce.

[shmikkki]

J'ai cherché rapidement les occurences de 'fitness' dans le bouquin, j'ai fait la moitié du bouquin. Je ne trouve nulle part de définition du terme, et il indique néanmoins qu'il faut se méfier du terme !! Intéressante contradiction. J'ai dû manquer la définition, j'imagine ?

Non non tu n'a rien manqué. Tu as raison, il ne définit pas clairement le mot "fitness".

e dois avouer que j'ai du mal à comprendre pas mal de phrases du bouquin avec le mot 'fitness', faute d'une définition claire de ce qu'il entend pas là.

Et oui .... et c'est là que je voulais en venir. J'ai le sentiment qu'il y a pas mal de "domaines" dans la biologie évolutive qui emploient le terme fitness de façon différentes. (M. Rose est plutôt génétique quantitative, mais quand il emploie le mot fitness, c'est plus dans le sens de Fisher, c'est à dire découlant du fameux paramètre malthusien, comme Fisher l'appelait la "reproductive value")

[shmikkki]

Je n'en doute pas; je constate juste qu'il emploie le terme "fitness" d'une façon peu orthodoxe par rapport à tout ce qu'ai j'ai pu lire/entendre/voir sur le sujet. C'est peut-être un changement d'usage, mais il ne m'a pas l'air d'avoir encore bien pris.

Ah non mais je ne doutais pas que tu doutais ! (Un peu bizarre cette phrase ... ).
C'était simplement pour te montrer l'incompréhension qui peut résider quant à a définition de ce mot.

[Cendres]

Ah non mais je ne doutais pas que tu doutais ! (Un peu bizarre cette phrase ... ).
C'était simplement pour te montrer l'incompréhension qui peut résider quant à a définition de ce mot.

Pour l'instant, elle me semble assez marginale, l'incompréhension (et en regardant divers trucs sur la "sénescence évolutive" que tu évoquais, tout le monde n'y introduit pas le mot "fitness"). Maintenant, si divers auteurs l'introduisent à leur cuisine dans leurs papiers/livres/conférences, ça va pas être simple, ne serait-ce que pour les étudiants.

[shmikkki]

Ah...dans ce cas, ce serait une récupération du mot "fitness" pour l'adapter à une autre sauce.

Je ne sais pas si c'est une récupération ou pas.
Quand je pense que sa définition dérive des pensées de Fisher (un des 3 père fondateurs de la génétique des populations). Alors qu'on vient de voir qu'en génétique des populations, c'est une autres définition qui est employée (mais qui reste proche quand même) ...
Bref, j'essaie de comprendre un peu toutes les idées quand à la définition de ce mot, parce que j'avoue que je me sens souvent un peu perdu (et je me dis que la vieille définition qu'on nous apprenait en 1ere année était simple: Survie X Reproduction ).
En tout cas, merci Amanuensis d'avoir ouvert ce topic, car ça me trotte pas mal dans la tête toutes ces questions .

[shmikkki]

Pour l'instant, elle me semble assez marginale, l'incompréhension (et en regardant divers trucs sur la "sénescence évolutive" que tu évoquais, tout le monde n'y introduit pas le mot "fitness"). Maintenant, si divers auteurs l'introduisent à leur cuisine dans leurs papiers/livres/conférences, ça va pas être simple, ne serait-ce que pour les étudiants.

Oui, c'est sûr.
Bon enfin, je voulais pas non plus faire mon "chipotteur" ...
Mais je bosse dans un domaine ou honnêtement la limite entre sélection / succès reproducteur / fitness est extrêmement poreuse, c'est pourquoi ça m’intéresse beaucoup de savoir si on peut définir clairement ce mot, et si oui, quand est-il.
Mais après, l'important est que dans chacun des domaines, même si la définition diffère un tout petite peu, ça ne gène pas à l’interprétation des résultats.

[kinette]

Bonjour à tous,

Discussion intéressante... qui à mon avis n'a pas d'autre issue que conclure "ça dépend du point de vue", un peu comme les discussions sur "l'unité de sélection"...

Ceci dit, pour moi:

Quelle est la différence entre la sélection et "la quantification de l'adaptation d'un organisme a un environnement donné"?

La sélection est un processus. La quantification est une mesure (prédictive ou a posteriori) s'appliquant à ce processus.

Dans le cas de la sénescence, si on veut se raccrocher à une "fitness", on peut considérer la "capacité d'un individu à transmettre ses gènes dans le futur". On a donc une notion de "fitness" qui ne tient pas compte du passé de l'individu, mais juste de ce qui lui reste comme capacité de reproduction: on utilise le plus souvent une "fitness reproductive". Cette vision peut paraître stupide à première vue: pourquoi séparer la capacité d'un individu à se reproduire à partir d'un moment donné de ce qu'il a pu réaliser avant? Mais, justement, quand on souhaite comprendre l'aspect évolutif de la sénescence (de même que celui de différentes stratégies de reproduction, plus ou moins étalées dans le temps, ou réparties de façon inégale), on doit s'intéresser à l'aspect temporel de la reproduction (ce qui est souvent un gros casse-tête en modélisation, car on ne travaille plus en "pas par pas" avec des générations séparées, mais on a différentes générations qui se côtoient dans une même population).

Selon son champ de recherche, chaque biologiste a tendance à utiliser le terme fitness à sa façon. A mon avis, ce n'est pas une incohérence, mais une approche pragmatique: on recherche à quantifier la "fitness" pour prévoir (ou expliquer) ce qui se passe dans le processus évolutif, à différents niveaux (depuis le gène, en passant par les individus, les combinaisons de gènes, et ça se complique encore en méta-populations...).

Généralement, quand des biologistes écrivent un papier dans un domaine donné, où tout le monde a l'habitude de définir la fitness d'une seule façon, ils ne s'embêtent pas à expliciter la définitions qu'ils donnent à "fitness" (à moins justement d'utiliser une vision un peu différente de la vision traditionnelle du domaine). En modélisation par contre, comme beaucoup de sortes de modèles différents se côtoient, les modélisateurs définissent plus souvent ce qu'ils entendent par fitness (et s'il y a calcul, la façon dont le calcul est fait), de même qu'ils définiront la façon dont s'exerce la sélection et les différentes subtilités de construction du modèle.

Pas de quoi s'étriper... juste garder à l'esprit qu'il faut toujours être clair sur le contexte et la façon dont on utilise le terme (et plus globalement l'échelle à laquelle on se situe principalement) quand on parle d'évolution. Et ne pas croire que le biologiste qui parle seulement de gène ignore ce qu'est un individu, que celui qui parle d'individus ignore ce qu'est une population, etc... Seulement, pour étudier un phénomène complexe, on est souvent obligé de simplifier, de se concentrer sur un niveau.

K
PS: j'avais une sale envie de développer certains aspects particuliers de l'évolution dans des méta-populations ainsi que ce qui se passe en générations recoupantes... mais ce n'est pas le sujet ici.

[noir_ecaille]

PS: j'avais une sale envie de développer certains aspects particuliers de l'évolution dans des méta-populations ainsi que ce qui se passe en générations recoupantes... mais ce n'est pas le sujet ici.

Dommage. N'y a-t-il aucune possibilité de rebondir là-dessus ?

[kinette]

Bonsoir,
Juste pour évoquer cette histoire de métapop et de générations qui se recoupent, je vais préciser un peu mieux le raisonnement qu'on suit souvent en évolution pour prédire ou expliquer si un caractère est sélectionné.

Souvent, quand on étudie l'évolution d'un caractère, on fait l’approximation de se baser sur une fitness individuelle et tenter de l'optimiser (c'est-à-dire chercher le caractère héritable qui aura l'augmentation de fréquence la plus rapide s'il est mis en concurrence avec d'autres. Sauf que cette façon de faire fonctionne bien (ou pas trop mal...) pour des populations où il n'y a pas de saturation (phase de croissance exponentielle...).
Maintenant, si on se place en populations finie, qu'est-ce qui change (pour les métapopulations, on a plusieurs populations finies avec des échanges entre elles)? Ou si les individus d'une génération côtoient leurs descendants?

Pour beaucoup de caractères, la première approximation de la fitness ne pose pas trop de problème: même si le calcul d'une fitness individuelle ne permet plus de prédire la dynamique précise de l'évolution, il peut permettre d'en prédire l'issue (remplacement d'autres caractères ou non). Mais dans le cas de caractères qui modifient des choses comme la compétition, la durée de vie, l'importance de la migration ou encore le taux d'apparentement entre individus, on se rend vite compte que calculer la fitness "individuelle" n'a plus tellement de sens.

Voilà, j'espère que ça explicite un peu ce que j'évoquais avant.
Cordialement,
K
PS: si ça t'intéresse, on peut aborder l'évolution de la migration/de la sénescence et autres traits d'histoire de vie/de la socialité/de différents systèmes de reproduction (autofécondation, etc...) dans un autre fil, en discutant de ce qui se passe ou peut se passer en métapopulations...

[noir_ecaille]

Pourquoi pas. Il faudrait que je réfléchisse à un titre ou à un petit pitch. Mais il se fait tard, j'ai le neurone un brin fatigué par une petite crève. On va se reposer pour avoir les idées plus clairs

[Amanuensis]

calculer la fitness "individuelle"

Je comprends bien que le terme a une sémantique variable, mais j'aimerais bien comprendre ce qu'est précisément le calcul invoqué.

[kinette]

Je comprends bien que le terme a une sémantique variable, mais j'aimerais bien comprendre ce qu'est précisément le calcul invoqué.

Bonsoir,
La "fitness individuelle" est le plus souvent simplifiée en "nombre total de descendant". Du moins c'est comme ça qu'ont souvent fait les premiers modélisateurs (et avant eux beaucoup de biologistes dans leur raisonnement). Evidemment, c'est une simplification, puisque ça revient à considérer qu'on n'a pas de consanguinité, que le caractère qu'on considère n'affecte pas l'étalement de la reproduction (donc que la reproduction individuelle permet de prédire le taux d'accroissement qu'aura le caractère dans une population)...
On trouve pas mal de modèles d'optimisation (notamment pour des caractères comportementaux) qui se basent sur ce type de fitness individuelle.
A noter qu'on a aussi des modèles d'optimisation qui vont simplement jouer sur d'autres facteurs comme la quantité de nourriture acquise, la durée de vie, le nombre de partenaires sexuels que l'individu aura, etc... et pour ces modèles, on pourra aussi voir le terme "fitness" apparaître...

J'ai parlé de la consanguinité (et des migrations, qui jouent sur celle-ci), de la compétition (qui interagit aussi avec...), des générations qui se côtoient ou non... une autre complication est souvent oubliée dans les modèles: la variance... c'est une histoire mathématique bien expliquée dans ce papier http://www.jstor.org/discover/10.230...47698919490277
Si on a deux génotypes qui sont associés en moyenne au même nombre de descendants, ça ne signifie en fait pas qu'ils sont équivalents pour l'évolution. Car celui qui a la plus grande variance aura un taux de croissance relative plus faible (dans le cas d'une croissance de type exponentiel... et c'est encore là que notre histoire de population à l'équilibre ou non a une importance). Si vous voulez tester, faites le calcul 3x3x3x3 vs 2x2x4x4... (cette histoire a des implications intéressantes car ça peut expliquer la sélection de caractères liés non à une grande performance mais plutôt à une certaine régularité dans la performance...).

Il faudrait faire une phylogénie des différents types de modèles qui ont été développés pour étudier l'évolution... ce serait intéressant de voir par quoi on a commencé et les différents facteurs et différentes qui ont été introduites au fur et à mesure.

K.