Selezione dipendente dalla frequenza

Quando l’idoneità di un tratto è influenzata da quanto è comune (cioè la sua frequenza) rispetto ai tratti diversi all’interno di una popolazione, questa viene definita selezione dipendente dalla frequenza. La selezione dipendente dalla frequenza può avvenire tra specie o all’interno di una singola specie. Questo tipo di selezione può essere positivo, con fenotipi più comuni con maggiore forma fisica, o negativi, con fenotipi più rari che conferiscono una maggiore forma fisica.

Selezione positiva-dipendente dalla frequenza

Nella selezione positiva dipendente dalla frequenza, i fenotipi comuni hanno un vantaggio di idoneità. Questo scenario è spesso visto nelle interazioni in cui è coinvolta la mimica. Nella regione neotropicale dell’America Centrale, la specie di farfalla Heliconius cydno e Heliconius sapho sono coinvolte in una partnership mimetica m’lleriana. Entrambe le farfalle sono in bianco e nero, un segnale aposematico comune nel regno animale che avverte della tossicità, del veleno, del cattivo gusto o di altri deterrenti predatori.

È interessante notare che H. cydno può ibridarsi con una specie sorella strettamente imparentata, H. melpomene, e produrre prole. H. melpomene è prevalentemente nero e rosso. La prole ibrida mista bianco-rosso-nero risultante è significativamente meno adatta. Oltre alle femmine ibride sterili, i predatori non riconoscono i colori come avvertimenti deterrenti e le farfalle di entrambe le specie padre non riconoscono gli ibridi come potenziali compagni. Pertanto, viene selezionato il fenotipo più comune, bianco e nero. Tuttavia, più frequenti diventano gli ibridi bianco-rosso-nero, più il fenotipo diventa relativamente adatto perché i predatori hanno maggiori probabilità di aver imparato a conoscere il modello di avvertimento attraverso un precedente incontro con un altro individuo ibrido.

Selezione negativa-dipendente dalla frequenza

La selezione negativa dipendente dalla frequenza è una forma di selezione in cui vengono selezionati fenotipi comuni. Un tipo di selezione negativa dipendente dalla frequenza si verifica quando i fenotipi rari di una specie di preda conferiscono maggiore forma fisica perché i predatori non riconoscono gli organismi come prede. Questa operazione è nota come selezione apostatica.

Un classico esempio di selezione apostatica si trova nella lumaca del boschetto e uno dei suoi predatori, il mughetto. La lumaca del boschetto mostra motivi di conchiglia polimorfici, ma i tordi predatori tendono a concentrarsi su una o due forme comuni di trama dei gusci durante la ricerca di prede. Questi fenotipi comuni, pertanto, sperimentano una pressione negativa più forte.

Un altro esempio di selezione negativa dipendente dalla frequenza si trova nei sistemi di autoincompatibilità delle piante. Negli angiospermi, l’autoincompatibilità omomorfica è fondamentale per prevenire l’autofecondazione che in genere comporta meccanismi genetici che impediscono la germinazione del polline o la crescita delle tube se il polline e il pistilo esprimono alleli identici. Questo è controllato da una regione Sgenomica multiallelica chiamata S-locus. Per questo motivo, le piante Sche esprimono forme comuni di S-locus spesso incontrano falsi “selves”, dove un potenziale evento riproduttivo, e quindi il flusso genico, è bloccato a causa dei geni di autoincompatibilità. Ciò significa che le Sforme più rare della S-locus sono sotto selezione positiva, mentre le forme comuni sono selezionate contro.