Lorsque la valeur adaptative d’un trait est influencée par son degré de fréquence par rapport à différents traits au sein d’une population, on parle de sélection dépendante de la fréquence. La sélection qui dépend de la fréquence peut se produire entre les espèces ou au sein d’une seule espèce. Ce type de sélection peut être positif, avec des phénotypes plus courants ayant une valeur adaptative plus élevée, ou négatif, avec des phénotypes plus rares conférant une valeur adaptative accrue.
Dans la sélection positive dépendante de la fréquence, les phénotypes communs ont un avantage adaptatif. Ce cas de figure est souvent observé dans les interactions où le mimétisme est impliqué. Dans la région néotropicale d’Amérique centrale, les espèces de papillons Heliconius cydno et Heliconius sapho sont impliquées dans un partenariat de mimétisme müllerien. Les deux papillons sont noirs et blancs, un signal aposématique commun dans le règne animal qui met en garde contre la toxicité, le venin, le mauvais goût, ou d’autres moyens de dissuasion des prédateurs.p>
Fait intéressant, H. cydno peut s’hybrider avec une espèce sœur étroitement apparentée, H. melpomene, et produire des descendants. H. melpomene est principalement noir et rouge. Les descendants hybrides blancs-rouges-noirs mixtes qui en résultent sont nettement moins adaptés. En plus du fait que les hybrides femelles sont stériles, les prédateurs ne reconnaissent pas les couleurs comme des avertissements dissuasifs, et les papillons de l’une ou l’autre espèce parentale ne reconnaissent pas les hybrides comme des partenaires potentiels. Par conséquent, le phénotype le plus courant, noir et blanc, est sélectionné. Cependant, plus les hybrides blanc-rouge-noir deviennent fréquents, plus le phénotype devient relativement adapté parce que les prédateurs sont plus susceptibles d’avoir appris le modèle d’avertissement grâce à une précédente rencontre avec un autre individu hybride.
La sélection négative dépendante de la fréquence est une forme de sélection dans laquelle les phénotypes courants sont sélectionnés. Un type de sélection négative dépendante de la fréquence se produit lorsque des phénotypes rares d’une espèce de proie confèrent une meilleure valeur adaptative parce que les prédateurs ne reconnaissent pas les organismes comme des proies. C’est ce qu’on appelle la sélection apostatique.
Un exemple classique de sélection apostatique se trouve dans l’escargot de bosquet et l’un de ses prédateurs, la grive. L’escargot de bosquet affiche des motifs de coquille polymorphes, mais les grives prédatrices ont tendance à se concentrer sur une ou deux formes communes de motif de coquille lorsqu’elles cherchent des proies. Ces phénotypes communs, par conséquent, subissent une pression de sélection négative plus forte.
Un autre exemple de sélection négative dépendante de la fréquence se trouve dans les systèmes d’auto-incompatibilité des plantes. Dans les angiospermes, l’auto-incompatibilité homomorphique est cruciale pour éviter l’auto-fécondation qui implique généralement des mécanismes génétiques qui empêchent la germination du pollen ou la croissance du tube si le pollen et le pistil expriment des allèles identiques. Ceci est contrôlé par une région génomique multi-allélique appelée le locus S. Pour cette raison, les plantes exprimant des formes communes du locus S rencontrent souvent de faux “ soi ”, où un événement reproducteur potentiel, et donc un flux de gènes, est bloqué en raison des gènes d’auto-incompatibilité. Cela signifie que les formes plus rares du locus S sont soumises à la sélection positive, tandis que les formes courantes ne sont pas sélectionnées.
