Sélection sexuelle et différences de taille chez les animaux
Une étude révèle des différences de taille entre les mâles et les femelles dans divers groupes d'animaux.
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Table des matières
La sélection sexuelle est une idée clé en évolution qui décrit comment certains traits peuvent aider un organisme à attirer des partenaires et à se reproduire. Cette théorie a été étudiée en profondeur depuis son introduction par Charles Darwin il y a plus d'un siècle. Les chercheurs ont beaucoup appris sur la façon dont différents animaux choisissent leurs partenaires et comment cela influence leurs traits physiques.
Le rôle de la taille corporelle
Une mesure courante utilisée dans l'étude de la sélection sexuelle est le Dimorphisme sexuel, qui fait référence aux différences de taille ou d'apparence entre les mâles et les femelles d'une espèce. La taille du corps est souvent utilisée parce que c'est une mesure simple qui affecte de nombreux aspects biologiques, y compris le comportement et la survie. Dans de nombreux cas, les scientifiques examinent la masse corporelle plutôt que la forme, car la masse donne une idée plus claire des différences de taille. Cependant, dans certains groupes d'animaux, comme certains Reptiles, la longueur du corps est souvent rapportée au lieu de la masse.
La règle de Rensch
Un concept fascinant lié au dimorphisme sexuel s'appelle la règle de Rensch. Cette règle suggère que dans les espèces étroitement apparentées, à mesure que les mâles et les femelles grandissent, la différence de taille entre eux a tendance à favoriser les mâles. Inversement, lorsque la taille globale diminue, les femelles ont tendance à être plus grandes par rapport aux mâles. Cela crée un modèle où la taille des femelles change en relation avec la taille des mâles.
L'étude actuelle
Cette étude examine le dimorphisme sexuel des tailles dans quatre groupes d'animaux : oiseaux, Mammifères, reptiles (comme les lézards et les serpents) et tortues. L'objectif est de voir s'il y a des différences dans la façon dont ces groupes affichent le dimorphisme sexuel et à quel point ils respectent la règle de Rensch dans un contexte évolutif plus large.
Collecte de données
Pour cette étude, des données ont été collectées à partir de diverses sources publiées. Les ensembles de données incluaient toutes les informations disponibles sur les tailles des mâles et femelles sans exclure d'espèces spécifiques. Cette approche visait à inclure le plus d'animaux possible pour obtenir une vue d'ensemble du dimorphisme sexuel des tailles à travers les quatre groupes.
- Oiseaux : Cet ensemble de données avait des informations sur plus de 2 500 espèces d'oiseaux, ce qui est le plus grand parmi les groupes étudiés.
- Mammifères : L'ensemble de données sur les mammifères comprenait environ 691 espèces différentes.
- Reptiles et Tortues : Pour les reptiles, plus de 1 000 espèces étaient incluses, tandis que l'ensemble de données sur les tortues comptait environ 197 espèces.
Méthodes d'analyse
L'analyse a commencé par le calcul du ratio de la taille des mâles à la taille des femelles pour chaque espèce. Ce ratio a ensuite été transformé pour une interprétation plus facile. Les valeurs positives indiquent que les mâles sont plus grands, tandis que les valeurs négatives indiquent que les femelles sont plus grandes. Après avoir calculé ces ratios, des statistiques sommaires ont été rassemblées, et des représentations graphiques ont été créées pour visualiser les données.
Des fonctions de densité kernel ont également été utilisées pour examiner la distribution du dimorphisme de taille à travers différentes espèces. Cela a aidé à identifier des modèles dans les données. En traçant les tailles des mâles et des femelles les unes par rapport aux autres, les chercheurs pouvaient observer comment le dimorphisme de taille se comporte à travers différentes espèces et comment cela se rapporte à la taille globale.
Modèles de dimorphisme de taille
Résumé des résultats
De l'analyse, il a été trouvé que les oiseaux et les mammifères montrent un modèle où les mâles ont tendance à être plus grands que les femelles. Cela était évident dans leurs distributions de taille, la plupart des oiseaux et des mammifères affichant un biais clair en faveur des mâles plus grands. D'un autre côté, les reptiles et les tortues montraient souvent une tendance où les femelles sont plus grandes que les mâles, surtout chez les tortues, qui avaient un fort biais féminin.
Distributions des oiseaux et des mammifères
Les oiseaux avaient une distribution unique du dimorphisme sexuel qui apparaissait bimodale, ce qui signifie qu'elle avait deux pics principaux représentant deux groupes différents : un où les mâles sont plus grands et un où les femelles le sont. Ce n'est pas le cas pour les mammifères, qui affichaient une distribution plus équilibrée et centrée, suggérant qu'ils sont plus proches d'être monomorphiques, ou similaires en taille entre les sexes.
Reptiles et tortues
En revanche, les reptiles et les tortues ont montré que les différences de taille étaient généralement moins prononcées. La majorité de ces animaux avait tendance à se regrouper autour d'un point où les mâles et les femelles ont presque la même taille. Parmi les reptiles, les squamates comme les lézards et les serpents avaient un modèle intermédiaire, certaines espèces montrant un biais mâle et d'autres un biais femelle.
Examen des relations d'échelle
Les chercheurs ont examiné de près les relations entre les tailles des mâles et des femelles et comment elles évoluent avec la taille globale des espèces. Cette analyse a révélé que, bien que les oiseaux montrent de forts modèles d'augmentation des différences de taille à mesure que les espèces deviennent plus grandes, les mammifères ont également des résultats intéressants, notamment en regardant les systèmes d'accouplement inversés où les rôles de genre typiques sont inversés.
Oiseaux et mammifères
Chez les oiseaux, les espèces plus grandes avaient des différences plus prononcées entre les tailles des mâles et des femelles. Cela suggère qu'à mesure que les oiseaux deviennent plus grands en général, ils ont tendance à diverger davantage en taille entre les sexes. Inversement, les mammifères ont présenté des tendances d'échelle différentes, le biais mâle devenant plus prononcé seulement lorsqu'on regarde les espèces plus grandes.
Inversions des rôles sexuels
Une analyse plus approfondie a distingué les systèmes d'accouplement typiques de ceux où les rôles sont inversés. Les systèmes inversés avaient tendance à montrer une échelle différente, certains mammifères approchant d'une relation isométrique, ce qui signifie que leurs tailles restent plus similaires, peu importe si les mâles ou les femelles sont plus grands.
Densité kernel et histogrammes
Les graphiques de densité kernel ont aidé à illustrer les distributions du dimorphisme sexuel des tailles. Les résultats ont mis en évidence des modèles distincts pour différents groupes d'animaux. Les oiseaux avaient une distribution bimodale claire, tandis que les mammifères et les reptiles présentaient des modèles unimodaux.
Insights des fonctions de densité
Les fonctions de densité kernel ont souligné que les oiseaux ont une situation unique où leurs différences de taille sont plus complexes par rapport aux mammifères, reptiles et tortues. Ce modèle bimodal suggère que la sélection sexuelle peut agir différemment chez les oiseaux, peut-être à cause de comportements uniques et de pressions écologiques.
Exploration de la fiabilité des données
Les scientifiques ont également examiné la fiabilité des données collectées. Ils ont regardé comment le nombre de taxa (espèces) et la taille des échantillons ont influencé les résultats. Les oiseaux avaient souvent une grande variabilité dans les tailles d'échantillons, mais cela était moins prononcé pour les mammifères. Cette variabilité est cruciale, car elle peut influencer les modèles perçus de dimorphisme sexuel.
Comparaison des écarts-types
En comparant les écarts-types des tailles chez les oiseaux et les mammifères, il a été trouvé que les oiseaux avaient souvent une variabilité plus faible. Cela signifie que les tailles rapportées pour les oiseaux pourraient être plus cohérentes que celles des mammifères, suggérant une source potentielle de biais lors de l'interprétation des différences de taille.
Directions futures
L'étude s'est conclue en suggérant des domaines pour de futures recherches. Pour mieux comprendre la sélection sexuelle et le dimorphisme de taille, les études futures devraient examiner la qualité des données utilisées dans les analyses et viser à collecter des données plus détaillées et cohérentes. Il serait également bénéfique d'ajouter davantage de contrôles pour les relations évolutives et d'explorer comment ces modèles de taille peuvent changer dans des contextes écologiques spécifiques.
Points clés
- La sélection sexuelle joue un rôle important dans la façon dont les traits physiques des animaux sont façonnés, notamment en ce qui concerne les différences de taille entre les sexes.
- Les oiseaux exhibent des modèles uniques de dimorphisme sexuel qui diffèrent de ceux des mammifères, reptiles et tortues.
- Les données ont montré que, tandis que les oiseaux ont une distribution bimodale, les mammifères et les reptiles tendent à afficher des modèles plus uniformes.
- Comprendre comment ces différences de taille évoluent avec la taille globale des espèces peut aider à expliquer les pressions évolutives en jeu.
- Les recherches futures devraient se concentrer sur l'amélioration de la qualité des données et sur l'exploration des facteurs écologiques qui pourraient influencer la sélection sexuelle.
Titre: DO BIRDS SHOW UNIQUE MACROEVOLUTIONARY PATTERNS OF SEXUAL SIZE DIMORPHISM COMPARED TO OTHER AMNIOTES?
Résumé: Body size is undoubtedly one of the most useful measures of sexual dimorphism and, by proxy, sexual selection. Here, I examine large, published datasets of average sexual size dimorphism (SSD) in four clades of amniotes: birds, mammals, squamates, and turtles. Most sexual variation is of subtle magnitude; attempts to discretely categorize species as monomorphic may overlook genuine and common sexual variations of small magnitude (e.g.,
Auteurs: Evan Thomas Saitta
Dernière mise à jour: 2024-04-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.01.587589
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.01.587589.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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