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Comment la sélection sexuelle est-elle évolutivement stable ?

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Il semble que dans toute population soumise à une pression évolutive, l'attractivité sexuelle sera inversement corrélée avec d'autres types d'aptitude reproductive. Si vous voyez un paon avec une petite plume de queue, c'est une information qu'il est probablement au-dessus de la moyenne dans d'autres domaines, car sinon ses gènes auraient déjà été anéantis. Donc intuitivement, on pourrait penser qu'il serait avantageux pour les individus de trouver des partenaires moins conventionnellement attrayants.

Jusqu'à présent, j'ai rencontré deux explications possibles à cela. Une idée était que les choses qui rendent un animal attrayant sont en corrélation avec la forme physique évolutive. Je ne suis pas un expert ici, mais il semble que la corrélation ici diminuera avec le temps dès qu'il y aura une pression directe pour augmenter l'attractivité.

L'autre explication, plus convaincante, était qu'il est avantageux de produire une progéniture attrayante. Ainsi, il pourrait y avoir une boucle de rétroaction ici où si les membres d'une population se soucient davantage de l'attractivité sexuelle, alors l'attractivité confèrerait un plus grand avantage, rendant la progéniture attrayante plus importante, augmentant la pression évolutive pour que les individus choisissent des partenaires attrayants.

Quelqu'un peut-il donner une intuition (ou mieux, les mathématiques pertinentes) pour expliquer pourquoi ces deux derniers effets dominent mon intuition originale ? Ou y a-t-il d'autres effets à l'œuvre ici ?


Tout d'abord, vous parlez de sélection sexuelle en fuite, la sélection sexuelle en fuite fonctionne car attirer des partenaires compte PLUS que la survie individuelle. Une créature immortelle parfaite pour la survie qui ne peut pas s'accoupler est une impasse évolutive et pourrait tout aussi bien ne pas exister en ce qui concerne ses gènes. Une enseigne au néon rouge vif sur votre dos qui attire l'attention des partenaires potentiels est un avantage tant qu'elle attire les partenaires plus souvent que les prédateurs. Par coïncidence, c'est pourquoi tant de démonstrations sexuelles sont des choses que vous pouvez désactiver, même un paon peut rabattre son éventail de queue. Ces écrans exploitent souvent des facteurs d'attention existants, comme des objets en forme d'œil, des couleurs vives et contrastées, des bruits forts, etc., des choses auxquelles les organismes sont déjà prédisposés à prêter attention. Bien sûr, une fois que les enseignes au néon existent, votre deuxième idée entre en jeu, une fois que les enseignes au néon sont en jeu, une femelle est mieux servie si sa propre progéniture et ses descendants mâles ont également des enseignes au néon, ce qui attire les enseignes au néon (et donc les gènes faisant eux) un avantage.

Pour une sélection sexuelle normale, vos deux idées entrent également en jeu, probablement plus souvent. les caractéristiques attrayantes communes sont des choses comme la taille, la symétrie, la santé ou l'excès d'énergie, des signes directs de forme physique.

La plupart du temps, les écrans atteignent un point de stabilité où le coût est équilibré par l'attractivité, c'est ainsi que la plupart des écrans fonctionnent. Mais parfois, une sélection incontrôlée peut le faire dépasser le point de non-retour, où le coût de sa réduction est si élevé (manque de partenaires) que la seule stratégie gagnante est d'investir de plus en plus, encore et encore jusqu'à ce que le coût soit si élevé que vous ne l'ayez jamais avoir une chance de s'accoupler.


Vous avez donné l'exemple d'un oiseau mâle aux couleurs vives… et les femelles ? Ils sont bien camouflés et parfaitement adaptés pour échapper à la prédation. Ainsi, même si 50% des mâles sont capturés et mangés à cause des couleurs vives ou lumineuses, la démographie reste la même.

L'espèce dans son ensemble est la même avec ou sans les plumes brillantes. L'affichage sexuel amplifie la pression pour la sélection de la forme physique, pour obtenir plus de nourriture, mieux échapper aux prédateurs et investir plus d'énergie dans les leurres sexuels, les cornes, les plumes, le chant.

Vous avez raison, si une population prédatée place une sélection sexuelle sur les femelles, c'est contre-productif. Poissons, oiseaux, insectes, grenouilles, ils ont presque toujours des femelles et des mâles camouflés super robustes qui se battent et affichent leur grande forme physique, à l'exception des perroquets et des poissons de récif.

Les oiseaux sont si doués pour échapper aux prédateurs et voler vers la nourriture, que même les femelles sont colorées chez certaines espèces, comme les perroquets, et c'est un exemple moins facile, pourquoi les perroquets femelles risquent-ils de ne pas avoir de camouflage ? Peut-être que leur climat n'offre pas suffisamment de choix.

www.google.com/search?q=sexual+selection+graph+feathers+demography&tbm=isch&ved=2ahUKEwjN77n5lobsAhUPWBoKHSgGAcMQ2-cCegQIABAC&oq=sexual+selection+graph+feathers+demography


Stratégies évolutivement stables de la publicité sexuelle en fonction de l'âge

Dans divers modèles de sélection sexuelle médiés par le mécanisme de l'indicateur de viabilité (« bons gènes »), un trait sélectionné sexuellement reflétera véritablement la qualité masculine si son expression est coûteuse pour le mâle. Cependant, chez les espèces à longue durée de vie, l'expression d'un trait augmente souvent avec l'âge alors que le génotype du mâle reste inchangé. Ce fait peut obscurcir le mécanisme indicateur. Jusqu'à présent, les modèles d'honnêteté de la théorie des jeux dans la publicité sexuelle n'ont pas pris en compte les effets de l'histoire de la vie, alors que les modèles de l'histoire de la vie de l'effort de reproduction n'ont que rarement pris en compte la dépendance du succès de l'accouplement vis-à-vis des actions d'autres individus. Ici, les deux approches sont combinées et j'examine si l'honnêteté est maintenue si les hommes peuvent diviser leur effort publicitaire au cours de leur vie. Le modèle montre qu'une augmentation de l'expression du trait sexuellement sélectionné sur plusieurs années est une stratégie évolutivement stable (ESS) dans un large éventail de situations, de sorte qu'une préférence corrélée pour la vieillesse peut émerger à travers un mécanisme indicateur de viabilité. L'honnêteté au sens strict n'est pas préservée : un homme de mauvaise qualité au comportement optimal fera dans certains cas de la publicité plus qu'un homme de bonne qualité du même âge, dans la mesure où la publicité la plus forte trouvée dans la population peut être associée à une faible qualité. mâle de qualité. Cependant, en raison des compromis liés à l'histoire de la vie, l'honnêteté au sens moyen reste vraie tout au long de la vie des individus : les classes d'âge « tricheurs » resteront suffisamment petites pour qu'une femelle obtienne une meilleure qualité de partenaire attendue si elle fait confiance au trait. comme indicateur de viabilité.

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10.9 Quelles sont les preuves de la sélection sexuelle chez les humains ?

L'évolution par sélection sexuelle a été invoquée pour expliquer un certain nombre de caractéristiques anatomiques humaines, qui semblent inutiles ou préjudiciables à la survie humaine. Ceux-ci incluent l'absence de poils, les poils du visage masculin, les seins arrondis, les poils pubiens et la taille du pénis. Dans les prochaines pages, nous parlerons de certains des exemples les plus intéressants de traits dont certains scientifiques ont soutenu qu'ils sont des produits de la sélection sexuelle : traits sexuels primaires (par exemple la taille du pénis masculin), orgasmes féminins, gros cerveaux, notre vaste vocabulaire et de nombreux aspects de nos comportements culturels.

La biologie est sexy !

Pourquoi les hommes ont-ils des mamelons ?

Les premiers biologistes de l'évolution tenaient à observer que les humains, en particulier par rapport à presque tous les autres mammifères, étaient beaucoup moins poilus. Beaucoup ont émis l'hypothèse que parce que les femmes humaines étaient beaucoup moins poilues que leurs homologues masculins, la perte de cheveux était due à la sélection par les hommes humains préhistoriques de partenaires féminines moins poilues. Mais si tel était le cas et que les hommes choisissaient des femmes moins poilues, pourquoi l'absence de poils serait-elle présente chez les hommes humains, et pas seulement chez les femmes humaines ? La réponse apparaîtra souvent lorsque nous discuterons des sous-produits de l'évolution de voies biologiques similaires chez les animaux mâles et femelles peuvent donner lieu à des traits qui ne sont sélectionnés que pour un sexe, mais qui apparaîtront souvent chez l'autre sexe. Un exemple intéressant de ceci est la présence de mamelons chez les mammifères. Chez la plupart des mammifères, y compris les femelles humaines, la tétine est importante pour transporter le lait de l'intérieur vers l'extérieur du corps. Étant donné que les femmes humaines sont seules responsables de l'allaitement, pourquoi les animaux mâles, comme les hommes humains, ont-ils des mamelons ? Peut-être que ce n'est pas une question à laquelle vous avez déjà pensé après tout, il serait assez surprenant de voir soudainement une poignée d'animaux, y compris des humains, sans tétons. Mais du point de vue de l'évolution, cette question est assez intéressante et la réponse apparaîtra beaucoup dans nos discussions sur l'évolution humaine, cela vaut donc la peine d'y consacrer du temps.

Avez-vous déjà remarqué que la plupart des animaux ont un plan corporel similaire ? Par exemple, la plupart des animaux ont une paire d'yeux quelque part sur la tête, la tête repose sur un thorax ou un torse et les pattes dépassent du thorax. Bien que des aberrations de ce plan corporel puissent se produire, souvent à la suite d'une mutation, la plupart des animaux ont ce plan corporel. La raison en est que tous les animaux, en fait, tous les êtres vivants, ont évolué à partir d'un ancêtre commun. En tant que telles, les voies de développement qui donnent lieu aux traits que nous voyons chez les animaux sont hautement conservées. Cela signifie qu'à travers une grande variété d'espèces animales, les voies partageant une fonction commune partagent également une origine commune dans le passé biologique. L'évolution prend généralement le chemin de la moindre résistance et quels organismes peuvent ne pas être complètement optimisés, nous sommes souvent juste « assez bons » pour survivre et se reproduire.

Cette même logique s'applique au cas des mamelons chez l'homme. La voie de développement de l'embryon au fœtus est hautement conservée, avec peu de variation dans les premiers stades du développement embryonnaire. Les fœtus humains ne développent pas de caractéristiques spécifiques au sexe, comme un pénis ou un vagin, jusqu'à ce que certains gènes soient activés vers la semaine 7 de développement. Étant donné que les mamelons ne sont pas un trait déterminé par des gènes spécifiques aux hommes ou aux femmes, tous les fœtus humains les développeront. Bien qu'ils ne remplissent pas la fonction de nourrir la progéniture chez les mâles, ils n'affectent pas non plus la survie et la reproduction. Parce qu'ils ne sont pas coûteux, les mamelons persistent chez les hommes car ce n'est pas une priorité évolutive de s'en débarrasser, et une refonte de l'ensemble du plan de développement embryonnaire serait extrêmement difficile.

Anecdote : Pourquoi les humains ont-ils deux mamelons ?

Une bonne règle de base pour les mammifères est d'avoir deux fois plus de mamelons que de progéniture que vous produisez en même temps. Une vache femelle a généralement deux petits à la fois, et a quatre mamelons, un petit chien a huit mamelons et un gros chien a dix mamelons parce que la taille typique de la portée est de quatre à cinq chiots à la fois. Ainsi, les femelles humaines, qui portent généralement un fœtus à la fois, ont deux mamelons.

Gros pénis et seins

Les pénis humains sont assez uniques ! Malgré les termes d'argot courants qui impliquent le contraire (par exemple, « boner »), le pénis humain ne contient pas d'os. Contrairement à la plupart de nos plus proches parents évolutifs, comme les chimpanzés et les bonobos, les mâles humains n'ont pas d'os de pénis ou de baculum. Au lieu de cela, les hommes doivent maintenir une érection en pompant du sang dans le pénis. Les biologistes évolutionnistes ont émis l'hypothèse que la perte du baculum chez l'homme pourrait être due à la sélection sexuelle par les femelles humaines. Parce que l'érection humaine repose sur un type de système de pompage hydraulique, l'échec de l'érection peut être un avertissement précoce de certains problèmes de santé. Ainsi, les femmes humaines sont capables d'utiliser l'érection masculine comme un signe clair de bonne santé chez des partenaires potentiels.

Fait intéressant, le pénis humain est également beaucoup plus épais que les pénis des autres grands singes. Certains ont suggéré que l'évolution du pénis humain vers une grande taille, à la fois en longueur et en diamètre, était le résultat de la compétition entre les spermatozoïdes. Cependant, la concurrence des spermatozoïdes favorise généralement les testicules plus gros, pas les pénis plus gros. D'autres ont suggéré que c'est le résultat de la compétition entre partenaires, car un pénis plus gros sera plus efficace pour déplacer les spermatozoïdes des mâles rivaux pendant les rapports sexuels. Le soutien à cette idée est limité. En fait, une étude a révélé que la quantité de déplacement de sperme pendant les rapports sexuels n'était pas liée à la taille du pénis, mais à la profondeur de la poussée pelvienne. Cependant, ces chercheurs ont également déclaré qu'un pénis plus long serait plus capable de laisser du sperme dans des parties moins accessibles du vagin, ce qui rendrait plus difficile pour les hommes suivants de retirer ou de déplacer le sperme.

De même, les femelles humaines ont des seins beaucoup plus gros que les autres primates. Parce que le tissu adipeux supplémentaire dans les seins humains ne contribue pas à la production de lait, beaucoup pensent que la taille des seins a évolué comme un signal de parade nuptiale. De nombreux scientifiques pensent que de gros seins ronds et de plus gros pénis ont peut-être autrefois servi de signaux de santé et de fertilité, mais bon nombre de ces traits sont maintenant le produit d'une « sélection incontrôlable » - une boucle de rétroaction positive dans laquelle un choix de partenaire fort conduit à la exagération supplémentaire d'un trait sexuel.

Graphique 10.14 Les humains ont de gros pénis et des seins par rapport à la taille du corps par rapport aux autres grands singes.


Un biologiste évolutionniste dénature la sélection sexuelle dans le New York Times

Vendredi’s New York Times contenait un article sur la sélection sexuelle chez les oiseaux (lien et titre dans l'image ci-dessous) par Richard O. Prum, professeur William Robertson Coe d'ornithologie, d'écologie et de biologie évolutive au Peabody Museum of Natural History de Yale. Prum a un nouveau livre, L'évolution de la beauté : comment la théorie oubliée du choix du partenaire de Darwin façonne le monde animal - et nous, que j'ai l'intention de lire. Pour l'instant, cependant, il nous a donné un aperçu du Fois ce qui est à la fois erroné et déroutant, car il déforme la sélection sexuelle, la sélection naturelle et la théorie moderne de l'évolution.

Voici le Amazone résumé du livre, qui explique comment Prum essaie de faire revivre la théorie de Darwin sur la sélection sexuelle - une théorie qui, soit dit en passant, a ne pas été oublié, mais soit affiné avec des hypothèses supplémentaires, soit carrément rejeté parce que Darwin ne connaissait pas la génétique ou n'avait aucune preuve pour étayer son point de vue :

Dans les grandes salles de la science, le dogme soutient que la théorie de la sélection naturelle de Darwin explique chaque branche de l'arbre de la vie : quelles espèces prospèrent, lesquelles dépérissent jusqu'à l'extinction et quelles caractéristiques chacune évolue. Mais l'adaptation par sélection naturelle peut-elle vraiment expliquer tout ce que nous voyons dans la nature ?

L'ornithologue de l'Université de Yale, Richard Prum, qui fait revivre les vues de Darwin, ne pense pas. Au fond des jungles tropicales du monde entier se trouvent des oiseaux avec une gamme vertigineuse d'apparences et d'affichages d'accouplement : Manakins à ailes de massue qui chantent avec leurs ailes, Grands faisans argus qui éblouissent les futurs partenaires avec un cône de plumes de quatre pieds de large recouvert de 3D doré sphères, Manakins à calotte rouge qui marchent sur la lune. En trente ans de travail sur le terrain, Prum a vu de nombreux traits d'affichage qui semblent déconnectés, voire carrément contraires à la sélection pour la survie individuelle [JAC : Nous le savons depuis longtemps : c'est la reproduction, pas la survie, qui pousse l'évolution de ces traits masculins.] Pour expliquer cela, il dépoussière la théorie de la sélection sexuelle longtemps négligée de Darwin dans laquelle l'acte de choisir un partenaire pour des raisons purement esthétiques - pour le simple plaisir de c'est un moteur indépendant de changement évolutif.

Il est vrai que Darwin a été la première personne à réfléchir au dimorphisme sexuel - l'extraordinaire différence d'ornementation, d'armes et de comportements entre les sexes - et à spéculer sur ses causes. Il a suggéré la « sélection sexuelle » et a émis deux hypothèses sur son fonctionnement.

La première, que Darwin appelait « la loi de la bataille », était correcte : les mâles sont plus gros et ont des armes ou des caractéristiques qui leur permettent de rivaliser pour les femelles, comme lorsque les éléphants de mer ou les élans se battent pour des partenaires. La cause ultime de cette différence, que j'ai décrite précédemment, est la différence de taille des gamètes entre les sexes (sperme vs œufs), ce qui fait finalement que les femelles sont une ressource rare pour laquelle les mâles doivent rivaliser. Je ne le décrirai pas davantage, vous pouvez consulter un bon manuel d'évolution, tel que Futuyma et Kirkpatrick (il montre quelques exemples de traits sexuellement sélectionnés sur la couverture ci-dessous), ou lire le Wikipédia article sur la sélection sexuelle, ce qui est bien mais pas génial. De nombreuses expériences et observations confirment que les mâles se battent pour les femelles, et les armes et leur taille font la différence. (Les mâles rivalisent également pour les femelles après Fécondation : ce qu'on appelle la « compétition de gamètes ». Un exemple est celui des demoiselles, dans lesquelles un mâle, avant d'inséminer une femelle, utilisera une cuillère sur son pénis pour retirer le sperme du mâle précédent. Les avantages sélectifs d'avoir un tel appareil sont évidents.)

La deuxième théorie de Darwin, cependant, était en grande partie fausse, car elle était basée sur le fait que les femmes préféraient certains traits des hommes en raison de leur attrait pour le sens esthétique des femmes. Voici les deux théories données par Darwin dans son livre de 1871, La descendance de l'homme et la sélection par rapport au sexe.

« La lutte sexuelle est de deux sortes : dans l'une elle est entre les individus du même sexe, généralement les mâles, pour chasser ou tuer leurs rivaux, les femelles restant passives tandis que dans l'autre, la lutte est également entre les individus du même sexe, pour exciter ou charmer ceux du sexe opposé, généralement les femelles, qui ne restent plus passives, mais choisissent les partenaires les plus agréables.

Le problème ici est qu'il considère le sens esthétique des femmes comme une donnée plutôt que comme quelque chose qui peut être lui-même le produit de l'évolution. Et bien sûr, cela implique des capacités non présentes chez de nombreuses espèces, comme les mouches, qui n'ont sûrement pas de "sens esthétiques". Bien que la théorie « esthétique » de Darwin puisse être modifiée pour prendre en compte les préférences féminines préexistantes qui sont soit évoluées, soit le sous-produit d'un autre trait évolué (Ronald Fisher était responsable de cette avancée), en soi, elle ne le fait pas. explique beaucoup. Darwin avait raison, cependant, que les préférences des femelles peuvent amener les mâles à développer des traits qui nuisent à la survie des mâles (comme dans les queues élaborées des paons), tant que les mâles perdent leur « forme physique » en raison des coûts de survie. est plus que compensé par leur gain de fitness dû au fait que les femelles s'accouplent plus souvent avec des mâles ayant des cris, des comportements ou des ornements exagérés.

Les mécanismes de la sélection sexuelle et les causes de la préférence féminine restent encore des mystères, car il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les femelles peuvent préférer les traits des hommes qui les rendent si bizarres - des traits comme les plumes, les ornements et les comportements des oiseaux de paradis de Nouvelle-Guinée. Et il est difficile de faire la distinction entre ces hypothèses, qui incluent « l'hypothèse de l'emballement », les modèles d'avantages directs, les modèles de handicap, les modèles de biais sensoriels (un raffinement des idées de Darwin), les modèles de « bons gènes » et ainsi de suite. , notamment parce qu'ils peuvent fonctionner en tandem. Pour voir les hypothèses d'évolution de la préférence féminine (que Darwin tenait pour acquises) et la difficulté de les tester, jetez un œil à ce 2009 PNAS article de Jones et Ratterman. L'article présente ce tableau répertoriant les différentes manières dont les préférences des femmes pour les traits masculins peuvent évoluer :

Dans son New York Times pièce, Prum ignore la plupart d'entre eux, affirmant que la sélection sexuelle n'est pas une forme de sélection naturelle, ne conduit pas à l'adaptation et conduit à une « décadence inadaptée ».

Voici un exemple. Après avoir décrit l'affichage élaboré du manakin mâle à ailes de massue, qui attire les femelles en frottant les plumes de ses ailes (un trait qui a provoqué l'évolution des os des ailes épais et empêchant le vol, et dont les résultats peuvent être vus dans la vidéo en bas ), Prum dit ceci :

Cette [chanson de manakin] est une innovation évolutive — une toute nouvelle façon de chanter. Mais le mécanisme évolutif derrière cette nouveauté n'est pas l'adaptation par sélection naturelle, dans laquelle seuls ceux qui survivent transmettent leurs gènes, permettant à l'espèce de s'adapter mieux à son environnement au fil du temps. Il s'agit plutôt d'une sélection sexuelle par choix du partenaire, dans laquelle les individus ne transmettent leurs gènes que s'ils sont choisis comme partenaires.

Il est difficile de faire TROIS erreurs en deux phrases courtes, surtout lorsque l'auteur est un biologiste évolutionniste qui écrit sur l'évolution, mais c'est ce que Prum a fait. Voici les erreurs :

1.) La sélection sexuelle est un sous-ensemble de la sélection naturelle : la reproduction différentielle cohérente des gènes basée sur leur avantage dans la réplication. La sélection sexuelle et la sélection naturelle ne sont pas deux processus distincts. Voici les définitions de Futuyma de la 3e édition de son manuel.

La "sélection naturelle" est définie comme "la survie et/ou la reproduction différentielle de classes d'entités qui diffèrent par une ou plusieurs caractéristiques".

La « sélection sexuelle » est définie comme « la reproduction différentielle résultant de la variation de la capacité à obtenir des partenaires. » Ces définitions, qui sont détenues par presque tous les évolutionnistes, montrent clairement que la sélection sexuelle est un sous-ensemble de la sélection naturelle. , le sous-ensemble affectant les caractères impliqués dans la compétition entre partenaires. Prum’s prétendent que les deux processus sont distincts est déroutant et faux.

2.) Prum conçoit la sélection naturelle comme uniquement une survie différentielle, alors qu'elle est différentielle la reproduction c'est la clé. Les différences de survie ne produisent la sélection que si elles sont associées à une reproduction différentielle. (Ils le sont souvent.)

3.) Ni la sélection naturelle ni la sélection sexuelle ne conduisent nécessairement à une amélioration des espèces devenant mieux adaptées à leur environnement au fil du temps. La sélection opère le plus souvent sur des gènes qui affectent le rendement reproducteur de leurs porteurs, mais qui n'ont pas besoin d'améliorer l'adaptation d'une espèce à son environnement. Par exemple, une mutation qui augmente le nombre de descendants d'un oiseau, mais n'a pas d'autre effet, augmentera simplement le nombre de jeunes oiseaux dans la population, ce qui n'est pas une amélioration de l'adaptation à l'environnement. En fait, cela pourrait finalement conduire à un épuisement de la nourriture qui pourrait entraîner l'extinction d'une population. De même, le mécanisme de « pulsion méiotique », dans lequel un gène mutant tue simplement les autres variantes génétiques au cours de la formation des gamètes, est une forme de sélection naturelle qui peut et a probablement entraîné l'extinction des populations. Tout au long de l'article, Prum semble confondre l'adaptation (un phénomène de gènes et d'individus) avec la survie d'une espèce ou son adaptation à l'environnement exigeant. Bien que cela puisse arriver, ce n'est pas une connexion nécessaire.

Ces phrases induiraient sûrement en erreur un lecteur qui n'était pas familiarisé avec la biologie évolutive.

Je pourrais continuer, mais je donnerai juste un autre exemple de prose trompeuse dans le petit morceau de Prum :

Bien sûr, les femelles ne nuisent pas à leur propre survie en choisissant des mâles avec des chants attrayants dont les coûts sont reportés sur leurs fils et filles. Bien que leurs filles hériteront d'os des ailes plus maladroits, leurs fils hériteront de chansons sexuellement attirantes, ce qui entraînera plus de petits-enfants.

En l'absence de coûts directs pour les sélectionneurs, la population ne sera pas sauvée par la sélection naturelle. Parce que le coût est différé, l'ensemble de la population peut de plus en plus sombrer dans un dysfonctionnement inadapté, génération après génération.

La décadence évoluée peut s'avérer courante.

. . . Les chants ailés du manakin à ailes gourdins nous enseignent que l'adaptation par la sélection naturelle ne contrôle pas tout ce qui se passe dans l'évolution. Certaines des conséquences évolutives du désir sexuel peuvent ne pas être adaptatives. Au contraire, ils peuvent être vraiment décadents. Malgré l'omniprésence de la sélection naturelle, les organismes ne parviennent pas toujours à mieux survivre. La sélection naturelle n'est pas la seule source de design dans la nature.

C'est profondément trompeur, et pas seulement en confondant la « bonne forme reproductive » avec la survie seule. Reporter d'une génération le « coût du choix d'un mâle volant maladroit » ne plonge pas la population dans une spirale de la mort. Dans cette prochaine génération, si le coût du choix des femmes l'emporte sur les avantages du choix de ces hommes, les femmes évolueront dans le inverser direction, en choisissant des mâles capables de mieux voler. Il n'y a pas de force inhérente à la sélection sexuelle qui conduira les mâles et les femelles à évoluer au-delà de leurs optimums de fitness. Et si la sélection naturelle (y compris la sélection sexuelle) n'est pas la seule source de design dans la nature, quelle est-elle ? Comment la “decadence” produit-elle du design ?

J'espère que le livre de Prum est meilleur que cet extrait. j'ai montré son NYT pièce à un autre évolutionniste, qui a admis que c'était profondément déroutant. Mais le lecteur moyen, peu familiarisé avec la théorie de la sélection sexuelle, pensera que Prum a découvert un nouveau principe d'évolution. Et de cette façon, son article ne rend pas service au lecteur, car ce qu'il dit est un mélange de choses que les biologistes évolutionnistes savent déjà, des caractérisations confuses et trompeuses de la sélection, et une négligence des explications concurrentes et non résolues pour le choix des femmes - des explications qui n'ont pas 8217t tous été examinés dans manakins.


Stratégies et comportements stables sur le plan de l'évolution

Biologistes évolutionnistes imaginez un moment avant qu'un trait particulier n'émerge. Ensuite, ils postulent qu'un gène rare apparaît chez un individu, et ils demandent quelles circonstances favoriseraient la propagation de ce gène dans la population. Si la sélection naturelle favorise le gène, alors les individus avec les génotypes incorporant ce gène particulier auront meilleure condition physique. Un gène doit rivaliser avec d'autres gènes du pool génétique et résister à toute invasion de mutants pour s'établir dans le pool génétique d'une population.

En considérant les stratégies évolutives qui influencent le comportement, nous visualisons une situation dans laquelle des changements de génotype entraînent des changements de comportement. Par « le gène des soins aux frères et sœurs », nous entendons que des différences génétiques existent dans la population, de sorte que certaines personnes aident leurs frères et sœurs tandis que d'autres ne le font pas. De même, par « stratégie de la colombe », nous entendons qu'il existe des animaux dans la population qui ne s'engagent pas dans des combats et qu'ils transmettent ce trait d'une génération à l'autre.

À première vue, il peut sembler que la stratégie évolutive la plus réussie se répandra invariablement dans toute la population et, éventuellement, supplantera toutes les autres. Bien que cela se produise, c'est loin d'être toujours le cas. Parfois, il n'y a pas de stratégie dominante unique. Les stratégies concurrentes peuvent être interdépendantes en ce que le succès de l'un dépend de l'existence de l'autre et de la fréquence avec laquelle la population adopte l'autre. Par exemple, la stratégie de mimétisme n'a aucune valeur si la stratégie d'alerte du modèle n'est pas efficace.

La théorie des jeux appartient aux mathématiques et à l'économie, et il étudie des situations où les joueurs choisissent différentes actions dans le but de maximiser leurs rendements. C'est un bon modèle pour les biologistes évolutionnistes pour aborder des situations dans lesquelles divers décideurs interagissent. Les gains dans les simulations biologiques correspondent à aptitude-comparable à l'argent en économie. Les simulations se concentrent sur la réalisation d'un équilibre que les stratégies évolutives maintiendraient. Les Stratégie évolutivement stable (ESS), introduite par John Maynard Smith en 1973 (et publiée en 1982), est la plus connue de ces stratégies. Maynard Smith a utilisé la simulation de la colombe du faucon pour analyser les combats et le comportement territorial. Avec Harper en 2003, il a utilisé un ESS pour expliquer l'émergence de communication animale.

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Un stratégie évolutivement stable (ESS) est une stratégie qu'aucune autre alternative faisable ne peut mieux, étant donné qu'un nombre suffisant de membres de la population l'adopte. La meilleure stratégie pour un individu dépend de la ou des stratégies adoptées par les autres membres de la même population. Comme il en va de même pour tous les individus de cette population particulière, un gène mutant ne peut pas envahir un ESS avec succès.

La façon traditionnelle d'illustrer ce problème est de simuler la rencontre entre deux stratégies, faucon et Colombe. Lorsqu'un faucon rencontre un faucon, il gagne dans la moitié des cas, et il perd et subit une blessure dans l'autre moitié. Les faucons battent toujours les colombes. Les colombes reculent toujours contre les faucons. Chaque fois qu'une colombe rencontre une autre colombe, il y a toujours un spectacle, et elle gagne dans la moitié des cas. En vertu de ces règles, les populations de faucons ou de colombes uniquement ne sont pas ESS car un faucon peut envahir une population entièrement composée de colombes, et une colombe ne peut envahir qu'une population de faucons. Les deux auraient un avantage et se répandraient dans la population. Un faucon dans une population de colombes gagnerait tous les concours, et une colombe dans une population de faucons ne serait jamais blessée parce qu'elle ne combattrait pas.

Cependant, il est possible qu'un mélange de faucons et de colombes fournisse une situation stable lorsque leur nombre atteint une certaine proportion de la population totale. Par exemple, avec des gains comme gagnant +50, blessure -100, perdant 0, affichage -10, une population comprenant des faucons et des colombes (ou des individus adoptant un stratégie mixte d'alternance entre les stratégies de jeu de faucon et de colombe) est un ESS chaque fois que 58,3% de la population sont des faucons et 41,7% des colombes ou lorsque tous les individus se comportent au hasard comme des faucons dans 58,3% des rencontres et des colombes dans 41, 7%. Les pourcentages (le point d'équilibre) dépendent des coûts et des avantages (ou du gain, qui est égal aux avantages moins les coûts).

Stratégies évolutivement stables ne sont pas des constructions artificielles. Ils existent dans la nature. L'oryx, Oryx gazelle, ont des cornes pointues, qu'ils n'utilisent jamais dans les combats avec des rivaux, sauf de manière ritualisée, et uniquement pour se défendre contre les prédateurs. Ils jouent la stratégie de la colombe. Leur stratégie de faucon est rarement vue dans la nature, sauf lors de la compétition pour les partenaires d'accouplement. Cependant, jusqu'à 10 % par an de Bœuf musqué, Ovibos moschatus, les mâles adultes meurent à cause de blessures subies lors de combats pour des femelles.

Un ESS est une forme modifiée d'un équilibre de Nash. Dans la plupart des jeux simples, les équilibres ESS et Nash coïncident parfaitement, mais certains jeux peuvent avoir des équilibres de Nash qui ne sont pas des ESS. De plus, même si un jeu a des équilibres de stratégie de Nash purs, il se peut qu'aucune de ces stratégies pures ne soit ESS. Nous pouvons prouver mathématiquement à la fois les équilibres de Nash et l'ESS (voir références).

Le partage de fichiers peer-to-peer est un bon exemple de SSE dans notre société moderne. Les pairs Bit Torrent utilisent la stratégie Tit-for-Tat pour optimiser leur vitesse de téléchargement. Ils réalisent une coopération en échangeant la bande passante de téléchargement avec la bande passante de téléchargement.

Biologie de l'évolution et la sociobiologie tentent d'expliquer le comportement animal et les structures sociales (humains inclus), principalement en termes de stratégies évolutivement stables.

Les références

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Featured image: The traditional way to illustrate Evolutionarily Stable Strategies is the simulation of the encounter between two strategies, the hawk and the dove.

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The evolutionarily stable remating probability

When the remating benefit equals ??t, the ESS remating probability q* = 0 as long as the ESS stability condition holds true (UNE9). The factor T(??P??0) is a measure of the how much the mortality rate increases during mating. Take a sample of mF single females and equally many just formed pairs so that mF = mP to begin with. When mating has ended, the difference in numbers is (taking logarithms) ln (mF) − ln (mP) = T(??P??0). Because this is caused by higher predation pressure on pairs, we can interpret it as an ecological cost of remating. To this is added ??, which measures effects of remating on female mortality that are unrelated to predation. Par exemple, ?? > 0 could be due to harmful ejaculate substances, or infection by parasites/pathogens ( Stockley, 1997 Reinhardt et al., 2003 ).

The costs of remating in eqn (8) is weighted by the ratio ??0/??0, which is the life-time fitness i.e. the oviposition rate (??0) times the life-span (1/??0), of an average female in a population without remating. This puts the absolute fitness benefit ?? in relation to the average population fitness at the point q = 0.


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Mechanisms and evolution of deceptive pollination in orchids

The orchid family is renowned for its enormous diversity of pollination mechanisms and unusually high occurrence of non-rewarding flowers compared to other plant families. The mechanisms of deception in orchids include generalized food deception, food-deceptive floral mimicry, brood-site imitation, shelter imitation, pseudoantagonism, rendezvous attraction and sexual deception. Generalized food deception is the most common mechanism (reported in 38 genera) followed by sexual deception (18 genera). Floral deception in orchids has been intensively studied since Darwin, but the evolution of non-rewarding flowers still presents a major puzzle for evolutionary biology. The two principal hypotheses as to how deception could increase fitness in plants are (i) reallocation of resources associated with reward production to flowering and seed production, and (ii) higher levels of cross-pollination due to pollinators visiting fewer flowers on non-rewarding plants, resulting in more outcrossed progeny and more efficient pollen export. Biologists have also tried to explain why deception is overrepresented in the orchid family. These explanations include: (i) efficient removal and deposition of pollinaria from orchid flowers in a single pollinator visit, thus obviating the need for rewards to entice multiple visits from pollinators (ii) efficient transport of orchid pollen, thus requiring less reward-induced pollinator constancy (iii) low-density populations in many orchids, thus limiting the learning of associations of floral phenotypes and rewards by pollinators (iv) packaging of pollen in pollinaria with limited carry-over from flower to flower, thus increasing the risks of geitonogamous self-pollination when pollinators visit many flowers on rewarding plants. All of these general and orchid-specific hypotheses are difficult to reconcile with the well-established pattern for rewardlessness to result in low pollinator visitation rates and consequently low levels of fruit production. Arguments that deception evolves because rewards are costly are particularly problematic in that small amounts of nectar are unlikely to have a significant effect on the energy budget of orchids, and because reproduction in orchids is often severely pollen-, rather than resource-limited. Several recent experimental studies have shown that deception promotes cross-pollination, but it remains unknown whether actual outcrossing rates are generally higher in deceptive orchids. Our review of the literature shows that there is currently no evidence that deceptive orchids carry higher levels of genetic load (an indirect measure of outcrossing rate) than their rewarding counterparts. Cross-pollination does, however, result in dramatic increases in seed quality in almost all orchids and has the potential to increase pollen export (by reducing pollen discounting). We suggest that floral deception is particularly beneficial, because of its promotion of outcrossing, when pollinators are abundant, but that when pollinators are consistently rare, selection may favour a nectar reward or a shift to autopollination. Given that nectar-rewardlessness is likely to have been the ancestral condition in orchids and yet is evolutionarily labile, more attention will need to be given to explanations as to why deception constitutes an 'evolutionarily stable strategy'.


Why do men have beards? An inquiry from an evolutionary biology perspective

One of the most easily recognizable features of sexual dimorphism in humans is the fact that males grow beards whereas women don’t. But what is the point of having a beard in the first place, evolutionary-speaking?

Do beards make men more attractive?

Whenever there are important physiological differences between males and females of a species, these features are more often than not due to the evolutionary pressure of sexual selection — the process that favors traits that promote mating opportunities.

Charles Darwin proposed the concept of sexual selection 150 years ago in De l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, but his definitive work on sexual selection was undoubtedly covered in ones of his lesser-known works: La descendance de l'homme et la sélection par rapport au sexe, which was published in 1871. Although Darwin wrote extensively about sexual selection and offered ample evidence to support his thesis, this simple quote from the book illustrates the concept quite clearly:

“We are, however, here concerned only with that kind of selection, which I have called sexual selection. This depends on the advantage which certain individuals have over other individuals of the same sex and species, in exclusive relation to reproduction.”

Essentially, Darwin argued that sexual selection drove variation in traits such as skin and hair color, and also shaped many differences between men and women. According to Darwin, such traits help, not with the struggle for survival (natural selection), but with the struggle for reproduction.

However, determining the effects of sexual selection in humans is very tricky because our behavior is also largely driven by culture. It may be difficult to identify a human complex behavior that is completely independent of culture or social learning. For instance, we dress in fashionable clothes to attract the opposite sex — and fashion always changes with the times and varies depending on the geographical location. Footbinding in ancient China and neck rings in the Kayan are some extreme examples of such behavior.

So what does all of this have to do with beards? Being a defining feature of men, it stands to reason that beards evolved to attract mates. However, studies have been rather inconclusive in this respect.

It’s not the beard, bro. Credit: Pixabay.

One 2013 study found that “women judged faces with heavy stubble as most attractive and heavy beards, light stubble and clean-shaven faces as similarly less attractive.” However, a 1996 study reached the opposite conclusion, finding that men with “facial hair were perceived as more aggressive, less appeasing, less attractive, older, and lower on social maturity than clean-shaven faces.”

To complicate things even further, research suggests that in times when beards are fashionable, being clean-shaven is more attractive, while if there are many clean-shaven men, beards become more attractive simply by contrast.

Some women really like beards, while others can’t stand them. There’s no universal preference for beards across the board.

The lack of consistent evidence and the fact that most studies are performed with Westerner participants makes a poor case that men’s beards serve to attract females. However, we’re not out of sexual selection territory yet.

Beards as a signal of dominance for other men rather than an attraction cue for women

Traits favored by sexual selection do not necessarily serve to attract, they can also improve reproductive outcomes by making men appear more dominant, hence more able to fend off competition for mates.

Studies suggest that men with beards are perceived as older, stronger, and more aggressive than those that are clear-shaven.

Credit: Pixabay.

One interesting study that assessed British facial hair styles between 1842 and 1971 found that beards and moustaches became more fashionable during times when there was a great proportion of single men competing for fewer women.

A 2015 study, which was published in the journal Behavioral Ecology, found that perceptions of men’s dominance increased with features of masculinity (lower-pitched voices and greater beard growth). Beards didn’t appear to affect a man’s attractiveness rating.

“Together, these results suggest that the optimal level of physical masculinity might differ depending on whether the outcome is social dominance or mate attraction. These dual selection pressures might maintain some of the documented variability in male physical and behavioral masculinity that we see today,” the authors wrote.

Beards to soften the punch?

Aside from enhancing traits of dominance (and providing the perfect breeding grounds for bacteria and other germs), beards may also serve a very practical purpose.

A recent study, which was published in April 2020 in the journal Integrative Organismal Biology, suggests that growing a thick beard offers protection for the human jaw from the impact of blunt force.

Previous research suggested that human hands evolved to be used as weapons and the human face is naturally developed to withstand blunt force.

The new study suggests that the beard can also offer men an edge during physical confrontations with other males. The researchers covered a human skull with fiber epoxy composite and grafted a beard made of untrimmed sheepskin.

Their trials found that the faux beard absorbed 37% more energy than hairless models. What’s more, beard-covered skulls broke bones only 45% of the time, compared to hair-free skulls that broke almost all of the time.

“These differences were due in part to a longer time frame of force delivery in the furred samples. These data support the hypothesis that human beards protect vulnerable regions of the facial skeleton from damaging strikes,” the authors wrote.

En bout de ligne : it’s highly unlikely that beards are some fluke of evolution. Instead, they’re likely the result of evolutionary pressures meant to enforce dominance hierarchies, perhaps enabling some men to intimidate competitors for mates. They may also aid in physical confrontations with other men by softening the impact of blunt force. In the end, unfortunately (or maybe fortunately for you), there is limited evidence that beards make men more attractive.


Résumé

The female reproductive tract is where competition between the sperm of different males takes place, aided and abetted by the female herself. Intense postcopulatory sexual selection fosters inter-sexual conflict and drives rapid evolutionary change to generate a startling diversity of morphological, behavioural and physiological adaptations. We identify three main issues that should be resolved to advance our understanding of postcopulatory sexual selection. We need to determine the genetic basis of different male fertility traits and female traits that mediate sperm selection identify the genes or genomic regions that control these traits and establish the coevolutionary trajectory of sexes.


Extra–pair mating, male plumage coloration and sexual selection in yellow warblers (Dendroica petechia)

Extra–pair mating has been proposed as a source of sexual selection responsible for secondary sexual traits that are common among socially monogamous birds, although supporting evidence is scant. In the socially monogamous yellow warbler, males are larger than females, and unlike females, have extensive reddish streaking on their breasts. Using DNA fingerprinting we show that within–pair parentage was positively related to male size, and that extra–pair mating success was positively related to the amount of streaking on the breast. To our knowledge, this is the first intraspecific evidence of an association between a male plumage ornament and gains of extra–pair paternity that is apparently independent of age. This study confirms that extra–pair mating can be an important mechanism of sexual selection even when the most successful sires are commonly cuckolded, and refutes a previous hypothesis that the variation in plumage and behaviour among male yellow warblers is an example of alternative, equally successful, evolutionarily stable strategies (ESS). More generally, the demonstrated independence of within–pair and extra–pair success and their associated traits indicates that where animals have multiple secondary sexual traits, different traits may be selected by different mechanisms that contribute to total reproductive success.