Sélection directionnelle en biologie évolutive

Sélection directionnelle est un type de sélection naturelle dans lequel le phénotype (les caractéristiques observables) de l'espèce tend vers un extrême plutôt que le phénotype moyen ou le phénotype extrême opposé. La sélection directionnelle est l'un des trois types de sélection naturelle les plus étudiés, en plus de sélection stabilisante et sélection perturbatrice. Dans la sélection stabilisante, les phénotypes extrêmes diminuent progressivement en nombre au profit du phénotype moyen, tandis que dans la sélection perturbatrice, le phénotype moyen se rétrécit au profit des extrêmes dans les deux sens. 

Conditions menant à la sélection directionnelle

Le phénomène de sélection directionnelle est généralement observé dans des environnements qui ont changé au fil du temps. Les changements de temps, de climat ou de disponibilité de nourriture peuvent conduire à une sélection directionnelle. Dans un exemple très opportun lié au changement climatique, le saumon rouge a récemment été observé changeant le moment de sa ponte en Alaska, probablement en raison de la hausse des températures de l'eau. 

Dans une analyse statistique de la sélection naturelle, la sélection directionnelle montre une courbe en cloche de population pour un trait particulier qui se déplace soit vers la gauche, soit vers la droite. Cependant, contrairement à la sélection de stabilisation, la hauteur de la courbe en cloche ne change pas. Il y a beaucoup moins d'individus «moyens» dans une population qui a subi une sélection directionnelle.

L'interaction humaine peut également accélérer la sélection directionnelle. Par exemple, les chasseurs humains ou les pêcheurs qui poursuivent une carrière tuent le plus souvent les individus les plus gros de la population pour leur viande ou d'autres grandes pièces ornementales ou utiles. Au fil du temps, cela amène la population à se diriger vers les individus plus petits. Une courbe en cloche de sélection directionnelle pour la taille montrera un décalage vers la gauche dans cet exemple de sélection directionnelle. Les prédateurs d'animaux peuvent également créer une sélection directionnelle. Étant donné que les individus plus lents dans une population de proies sont plus susceptibles d'être tués et mangés, la sélection directionnelle inclinera progressivement la population vers des individus plus rapides. Une courbe en cloche traçant la taille des espèces s'incline vers la droite lors de la documentation de cette forme de sélection directionnelle. 

Exemples

En tant que l'une des formes courantes de sélection naturelle, il existe de nombreux exemples de sélection directionnelle qui ont été étudiés et documentés. Quelques cas bien connus:

•  Le scientifique évolutionniste pionnier Charles Darwin (1809-1882) a étudié ce qui est devenu plus tard connu sous le nom de sélection directionnelle alors qu'il était aux îles Galapagos. Il a observé que la longueur du bec des pinsons des Galapagos a changé au fil du temps en raison des sources de nourriture disponibles. Quand il y avait un manque d'insectes à manger, les pinsons avec des becs plus gros et plus profonds ont survécu parce que la structure du bec était utile pour casser les graines. Au fil du temps, comme les insectes sont devenus plus nombreux, la sélection directionnelle a commencé à favoriser les pinsons avec des becs plus petits et plus longs qui étaient plus utiles pour attraper les insectes..
• Les enregistrements de fossiles montrent que les ours noirs en Europe ont diminué de taille pendant les périodes entre la couverture glaciaire continentale pendant les périodes glaciaires, mais ont augmenté de taille pendant la période glaciaire. Cela était probablement dû au fait que les individus plus gros jouissaient d'un avantage dans des conditions de disponibilités alimentaires limitées et de froid extrême.. 
• Aux XVIIIe et XIXe siècles, les papillons de nuit poivrés qui étaient à prédominance blanche pour se fondre dans des arbres de couleur claire ont commencé à évoluer vers une espèce à prédominance sombre afin de se fondre dans un environnement de plus en plus recouvert de suie provenant des usines de la révolution industrielle..