La taille effective d'une population est un concept clé en génétique des populations. Leurs connaissances nous permettent de calculer avec précision le nombre d'individus reproducteurs dans une population, ce qui est extrêmement utile dans certaines situations.
De la conservation des espèces à la dynamique épidémiologique des êtres vivants, des termes comme celui que nous vous montrons aujourd'hui sont d'une importance essentielle pour les chercheurs dans de multiples domaines de la biologie. Aujourd'hui, nous vous disons tout ce que vous devez savoir sur la taille effective d'une population animale.
Génétique des populations : qu'est-ce que c'est ?
Comme nous le savons déjà, l'information qui détermine les caractéristiques des êtres vivants est codée dans les gènes. Un gène est une partie du chromosome qui contient les informations d'un personnage, telles que le nombre de doigts ou la couleur des cheveux.
Les gènes sont déterminants pour la survie des espèces, puisque les caractéristiques qui y sont codées rendent l'animal mieux adapté à son environnement -ou non-. Selon la théorie de l'évolution, seule l'espèce qui est bien adapté à l'écosystème, il prospérera au fil des générations.
La génétique des populations, en bref, est une branche de la biologie qui cherche à expliquer les phénomènes évolutifs, généralement par l'étude des fréquences génétiques dans une population animale.
Quelques bases de la génétique
La génétique est une science complexe qui manipule des termes très abstraits. Cependant, cette discipline est relativement facile à appréhender si certains concepts sont préalablement clairs. Nous allons en expliquer quelques-uns ci-dessous.
La plupart des animaux, comme les humains, sont diploïdes. Cela signifie que nous avons deux copies de matériel génétique dans le noyau de chaque cellule - deux ensembles de chromosomes homologues. Ces copies sont héritées l'une de la mère et l'autre du père.
Ceci est important, car selon la manière dont ces copies sont pour un allèle spécifique -chacune des manifestations qu'un gène peut acquérir-, l'individu peut être :
- Homozygote, si les deux copies sont identiques. Par exemple, si l'animal a hérité du gène qui détermine la couleur des yeux gris des deux parents.
- hétérozygote, si chaque allèle est différent. Par exemple, si l'animal a hérité du gène des yeux gris de son père et du gène des yeux verts de sa mère.
L'importance des paramètres génétiques
Ces concepts apparemment faciles à comprendre, sont cruciales pour comprendre le comportement des gènes dans les populations. Il est à noter que, par ailleurs, un individu peut être homozygote pour un caractère mais hétérozygote pour un autre.
La génétique des populations analyse l'évolution de certains paramètres de nature génétique dans les populations animales pour décrire les effets évolutifs. Certains de ces paramètres sont la proportion d'hétérozygotes, un nombre clé pour comprendre l'évolution d'un allèle.
La taille effective de la population
En génétique des populations, il est essentiel d'avoir une idée de la taille de la population reproductrice. Bien que cela puisse paraître aussi simple qu'un simple recensement, en réalité ce n'est pas le cas, car les populations sont complexes. Parfois, le nombre de mâles et de femelles n'est pas proportionné ou la reproduction n'est pas aléatoire.
Le concept de taille effective de la population fait référence à au nombre d'individus à l'âge adulte capables de se reproduire. Ceci est pertinent à de nombreux niveaux, car seuls les individus en âge de procréer contribueront génétiquement à la prochaine génération.
En raison des limites du calcul de ce concept, les généticiens recourent à l'idée d'une population idéale. Ce concept est une population qui répond aux caractéristiques suivantes :
- L'accouplement est aléatoire.
- Tous les individus contribuent génétiquement à la génération suivante.
- Les générations de parents et d'enfants ne se chevauchent pas.
Si une population répond à toutes ces exigences, la taille effective est égale à la taille du recensement. Malheureusement, ce n'est presque jamais le cas. Il est temps d'utiliser des outils génétiques pour déduire des arbres généalogiques entre parents et enfants et, seulement de cette manière, une taille effective réelle approximative sera obtenue.
Utilisations de la taille effective de la population
Ensuite, nous présentons quelques utilisations de la taille effective de la population dans les travaux de conservation et les connaissances biologiques.
Phylogéographie
La phylogéographie tente d'expliquer la répartition géographique de la variation génétique dans les populations. Cette discipline peut aider à comprendre le processus de formation de nouvelles espèces ou leur extinction.
Pour reconstituer l'histoire, des généalogies génétiques sont établies et, grâce à des méthodes statistiques, vous pouvez estimer la taille effective d'une population dans le passé.
Quelle est l'importance de cette connaissance ? Grâce à elle, il est possible d'estimer l'évolution de la taille de cette population dans le temps pour savoir si, par exemple, une catastrophe naturelle a amené une espèce animale au bord de l'extinction.
Cela s'est produit avec certains animaux tels que les mammouths, dont la population était si réduite qu'ils sont morts en raison de déficiences génétiques dans leur population. Toutes ces connaissances ne nous seraient pas parvenues sans l'utilisation de la taille effective de la population.
épidémiologie
La taille effective de la population est un concept très utile en épidémiologie. La raison en est que si un agent pathogène peut être déterminé comme étant le descendant d'un seul ou de quelques ancêtres, sa variation génétique sera faible. Ceci est crucial pour empêcher l'agent microscopique de développer une résistance aux antibiotiques ou aux vaccins.
Si, en revanche, sa taille de population d'origine était élevée, sa variation sera plus importante et il sera plus difficile à contrôler, en raison de sa grande capacité d'adaptation, comme c'est le cas avec les virus de la grippe. Comme nous pouvons le voir, ces paramètres peuvent également rapporter des utilisations utiles à l'homme.
Préservation
Même si une population d'animaux est très importante, cela signifie peu si seulement un petit pourcentage d'entre eux se reproduisent.Connaître la taille effective d'une population permet d'estimer dans quelle mesure elle est menacée ou en voie de disparition et, grâce à cela, de mettre en place des plans de conservation préventive.
Bref, on le voit, la taille effective de la population est une notion quelque peu confuse et difficile à définir. Cependant, il est extrêmement utile avec de nombreuses applications.