présentation

Polymorphisme
Gabriel Blouin-Demers
Professeur titulaire, Département de biologie
BIO3503
Écologie des déserts
The coexistence in one interbreeding
population of two or more sharply distinct and
genetically determined forms, the least
abundant of which is present in numbers too
great to be due solely to recurrent mutation
Huxley (1955)
1.5
1.10
1.15
1.20
1.25
Biological Journal of the Linnean Society, 2016, XX, 1–10. With 3 figures.
Distinguishing discrete polymorphism from continuous
variation in throat colour of tree lizards, Urosaurus
ornatus
JAMES E. PATERSON* and GABRIEL BLOUIN-DEMERS
Department of Biology, University of Ottawa, Ottawa, Canada
1.54
1.55
1.60
AQ1
Received 17 August 2016; revised 6 October 2016; accepted for publication 1 November 2016
1.65
Within population colour variation in animals is ubiquitous and can range from discrete polymorphism to continuous variation. Distinguishing discrete polymorphism from continuous variation can be challenging, and this hinders
our ability to test hypotheses about colour variation. We tested whether throat colour variation in the ornate tree
lizard [Urosaurus ornatus (U. ornatus); Baird & Girard, 1852) is discrete or continuous using photographs of 617
individuals from seven study sites in the Chiricahua Mountains of Arizona, USA. Using principal component analyses on ten colour variables derived from photographs, we found throat colour to be highly repeatable for both males
and females. Cluster analyses suggested that there are different groups of individuals based on their throat colours
in males and in females, but due to significant overlap in colour distinguishing between the groups was difficult.
Therefore, it appears that there is a significant amount of continuous variation in both male and female tree lizard
throat colours. We suggest quantifying trait variation before assuming a colour trait is discrete. By using numerical
descriptors of colour, more information is retained than by using discrete groups. Quantifying individual variation in
colour is important for linking colour with other traits such as reproductive strategy, immune function, and size and
for testing hypotheses about the evolution and maintenance of colour polymorphism.
ADDITIONAL KEYWORDS: alternative strategies – colour morphs – photograph – reptile.
1.70
1.75
1.80
A)
Principal Component 2
6
Legend
blue
green
orange
orange−blue
orange−green
3
0
−3
−6
−6
−3
0
Principal Component 1
3
6
B)
Legend
orange
orange−yellow
white
yellow
Principal Component 2
4
2
0
−2
−5
0
Principal Component 1
5
Polymorphisme
•
Ontogénique (p. ex. différente coloration chez les
juvéniles et les adultes)
•
Saisonnier (p. ex. plumage estival et hivernal)
•
Géographique (p. ex. adaptation locale)
•
Sexuel (p. ex. dimorphisme)
•
Intra-sexuel, intra-populationnel
Polymorphisme intrapopulationnel
•
Polymorphisme passager (un morphe a un
avantage sélectif)
•
Polymorphisme balancé (les morphes sont à un
équilibre stable)
•
Polymorphisme dynamique (les morphes ont un
avantage qui dépend de leur fréquence)
Polymorphisme passager
100
Fréquence
75
50
25
0
1
2
3
4
5
Temps
6
7
8
9
10
Polymorphisme balancé
100
Fréquence
75
50
25
0
1
2
3
4
5
Temps
6
7
8
9
10
Polymorphisme dynamique
100
Fréquence
75
50
25
0
1
2
3
4
5
Temps
6
7
8
9
10
Dimorphisme sexuel
Trophic morphology dimorphism in map turtles
829
creases with
and relative
es from lake
offspring
mass
increases
as Mean
northern
map turtles,
male
fitness is with
expected to be more
able assumption in this group ofFig. 6.
body size
length)rates
andthan
relative
by (plastron
mate encounter
by energy supplies
ough phenotypic plasticity mayboth limited
head (Trivers
width in1972).
northern
map
from lake
Thus,
in turtles
such species
selection on energy
n head dimensions.
Ontario.
acquisition
is expected to be stronger in females than in males.
ize), functional (bite force) andOpinicon,
Number
Number of o
0.10 (range 0.23–
2
f full and
half-siblings).
restricted
our
anclutch
(multiple
linear We
regression:
R
Z 0.120,
F1,42 Z
6
ade up of varying
le attributes
to fathers
of singly
6.299,
N Z 46,
P Z 0.016;
Fig.sired
2), hatchings
whereas males with 4
restricted our anes,
N Z 144
Thus,
in the
following
onger
tailshatchlings).
(R2 ! 0.001,
F1,42
Z 0.003,
N Z 46, P Z
4
ly sired hatchings
e0.956)
address
inbetter
successcondition
between successful
orvariance
males in
(R2 Z 0.004, F1,42 Z 2
s, in the following
0.216, N Z 46, P Z 0.644) did not.
2
between successful
0
800
(a)
100
10
Percentage of offspring sired
Number of offspring sired
12
8
6
4
2
0
800
60
40
20
1000 1100 1200 1300 1400 1500
1000 1100 1200
100 1300 1400 1500
(b)
80
60
40
20
0
800
1000 1100 1200 1300 1400 1500
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
1
2
3
Male snout–vent length (mm)
0
100
Number of sires
800 900 1000 1100
1300of1400
1500
Figure1200
2. Number
offspring
(a) and percentage of clutch (b) sir
(b)
3 of black ratsnake clutches as a function
Male
lengthblack
(mm)
ching success
ofsnout–vent
by individual
ratsnakes (N Z 39) as a function of snout–ve
of sires (N80Z 34 egg clutches).
length
of the sire. of clutch (b) sired
Figure 2. Number of offspring (a)
and percentage
pring sired
900
80
(b)
900
Percentage of offspring sired
14
0
800
900
tches as a function of
60
by individual black ratsnakes (N Z 39) as a function of snout–vent
length of the sire.
Dimorphisme sexuel
Méthode scientifique
•
Motif : les mâles et les femelles n’ont pas la même
taille
•
Hypothèse : la magnitude et la direction du
dimorphisme sexuel dépend de l’intensité de la
compétition entre les mâles
•
Prédictions : les mâles seront les plus gros lorsque
la compétition est intense, sinon ce seront les
femelles qui seront les plus grosses
Étude comparative
Design
•
Trouver des corrélations avec plusieurs espèces
entre un trait d’intérêt et certains facteurs
écologiques
•
Les études comparatives avec seulement deux
espèces n’ont pas de pouvoir d’inférence
Étude comparative
Principe
•
Évolution convergente
•
•
Des pressions de sélection similaires devraient
résulter en l’évolution de traits analogues chez
des espèces distantes
Évolution divergente
•
Des pressions de sélections différentes devraient
résulter en l’évolution de traits distincts chez des
espèces parentes
̧compétition
Étude comparative
Contrôle de la phylogénie
dimorphisme (̧/̦)
Exercise sur le
polymorphisme
Polymorphisme
Méthode scientifique
•
Motif : nous n’en avons pas encore!
•
•
Est-ce qu’il y a des différences de taille entre les
mâles et les femelles? Est-ce qu’il y a des
différence de coloration entre les mâles et les
femelles? Est-ce qu’il y a des différences de
coloration entre les juvéniles et les adultes?
Hypothèses : nous ne pouvons pas encore en
émettre, nous en émettrons ensemble une fois que
nous aurons décrit le motif
Collecte de données
•
Pour chaque individu de chaque espèce,
déterminer le sexe en se basant sur la présence de
pores fémorales évidentes, mesurer la longueur
museau-cloaque et noter la couleur de ses
écussons (gorge et ventre)