CB601.2.3 : Papillons mouches affectés par des mutagènes

Affirmation CB601.2.3 :

Source :

Réponse :

1. Wells (2000, 146) a écrit :

   R.C. Steward a trouvé une corrélation entre la mélanisme et la concentration de dioxyde de soufre (un polluant atmosphérique) au nord -- mais pas au sud -- de la latitude 52 degrés nord.

   L'affirmation selon laquelle Steward n'a trouvé aucune corrélation entre la mélanisme et la concentration de dioxyde de soufre au sud de la latitude 52 degrés nord est simplement fausse. La corrélation que Steward (1977) a trouvée entre la proportion de papillons sombres et la concentration de dioxyde de soufre (ou, plus précisément, sa racine carrée) était hautement significative aussi bien pour l'Angleterre et le Pays de Galles dans leur ensemble, qu'au sud de la latitude 52 degrés nord.
   
   Ce que Steward a en fait observé, c'est que pour 165 sites dispersés sur le tout de l'Angleterre et du Pays de Galles, la racine carrée de la concentration de dioxyde de soufre était la plus fortement corrélée avec la proportion de papillons sombres parmi les treize variables qu'il a testées. Au sud de la latitude 52 degrés nord, cependant, la variable la plus fortement corrélée était la localisation est-ouest, plutôt que la racine carrée de la concentration de dioxyde de soufre.
   
   Il était néanmoins vrai que les corrélations de les deux localisation est-ouest et racine carrée de la concentration de dioxyde de soufre avec la proportion de papillons sombres étaient hautement significatives les deux quand tous les sites étaient inclus dans son analyse ainsi que quand seulement ceux au sud de la latitude donnée étaient inclus.
   
   Selon Steward, ces observations soutenaient une inférence qu'il avait tirée d'autres résultats que

   dans le sud de la Grande-Bretagne les facteurs non industriels peuvent être d'une plus grande importance pour déterminer la fréquence de carbonaria que dans le reste de la Grande-Bretagne (1977, 239).

   Mais son raisonnement ici est difficile à suivre. Dans les Midlands et le nord de l'Angleterre, la plupart des grands centres industriels sont situés vers l'ouest, tandis que dans le sud ils sont situés à l'est, près de Londres. Dans le sud-ouest, les comtés de Somerset, Dorset, Cornouailles et Devon sont parmi les moins pollués du tout de l'Angleterre et du Pays de Galles. De plus, dans le nord et les Midlands, les vents dominants du sud-ouest transportent la pollution atmosphérique sur de longues distances vers l'est. Il est donc peu surprenant, si l'explication de Kettlewell est valide, que la proportion de papillons sombres corrèle plus fortement avec la localisation est-ouest et moins fortement avec la concentration de dioxyde de soufre dans le sud que dans le nord.
   
   Non satisfait de prendre simplement l'argument fragile de Steward au pied de la lettre, cependant, Wells (2000, 146) le cite mal lorsqu'il écrit :

   Steward a conclu que « dans le sud de la Grande-Bretagne les facteurs non industriels peuvent être d'une plus grande importance » que le camouflage et la prédation par les oiseaux.

   Cela représente clairement mal la citation de Steward en la faisant référence à une comparaison des facteurs non industriels avec le camouflage et la prédation par les oiseaux, alors que sa comparaison réelle était entre les facteurs non industriels dans le sud et ceux mêmes facteurs dans le nord.
   
   Si Wells avait omis les guillemets, la citation indirecte résultante aurait peut-être pu être justifiée comme un paraphrase de quelque chose que Steward avait dit plus tôt dans son article (1977, 238) :

   Les résultats suggèrent que, bien que la prédation sélective puisse avoir un effet secondaire important sur la fréquence de carbonaria, ce n'est pas le facteur majeur déterminant les fréquences à ces sites.

   « Ces sites » ici fait référence à 52 sites, dont 48 étaient situés au sud de la latitude 52 degrés nord, où Steward avait étudié les effets du camouflage sur les taux de prédation. De plus, « les résultats » auxquels on fait référence sont ceux de cette étude sur les effets du camouflage, et non ceux de l'étude sur la corrélation entre la mélanisme et d'autres variables.
   
   Néanmoins, même cette suggestion tentante de Steward semble avoir été injustifiée. Mani (1990) a montré que les proportions relatives observées des trois variétés de papillon mouches pouvaient être bien expliquées en utilisant pas plus que les taux de prédation visuelle et de migration déterminés expérimentalement, et les forces de la sélection non visuelle estimées à partir des données de terrain (voir la réponse à l'affirmation CB601.2.2).
   
   
2. L'augmentation de la proportion de papillons sombres mentionnée dans l'affirmation semble être un phénomène pour lequel aucune explication n'a encore été présentée dans la littérature scientifique. Bishop and Cook (1980, 398) disent simplement « La raison n'est pas évidente ». Néanmoins, il existe une explication assez plausible (mais pour l'instant spéculative) en termes de dynamique de clines, qui est esquissée ci-dessous.
   
   L'augmentation en question a été signalée pour la première fois par Lees et Creed (1975, 71, 78). Ils ont noté qu'à un grand nombre de lieux au sud-ouest d'une ligne allant du nord-ouest d'environ juste au sud de Londres à l'est du Pays de Galles, la proportion de papillons sombres a augmenté sur la période allant du milieu des années 1950 à environ 1970, tandis qu'à la plupart des lieux au nord-est de cette ligne elle a diminué. Notez que la ligne séparant ces régions d'augmentation et de diminution n'était pas, comme le prétendait Wells (2000, 145), la même ligne de latitude 50 degrés nord qui était associée au phénomène discuté ci-dessus en relation avec la première partie de l'affirmation. La plupart des augmentations et diminutions étaient assez faibles---Lees et Creed ont noté qu'elles n'étaient pas statistiquement significatives à la plupart des lieux individuels considérés isolément. Cependant, lorsque les chiffres des lieux individuels ont été combinés pour former une augmentation nette totale au sud-ouest de la ligne, et une diminution nette totale au nord-est de celle-ci, les résultats étaient hautement significatifs.
   
   Comme noté dans la réponse à l'affirmation CB601.2.2, les papillons mouches sur la plupart de l'Angleterre et du Pays de Galles forment une série de clines -- à savoir, des populations sur de vastes zones dont la composition variait d'un lieu à l'autre. Il est très possible que le cline s'étendant du sud-ouest de l'Angleterre et du Pays de Galles au nord-est de l'Angleterre et de l'Est-Anglie n'était pas en équilibre lorsque les contrôles de la pollution y ont été introduits à partir de la fin des années 1950. Si tel était le cas, la proportion de papillons mouches sombres aurait alors augmenté sur de grandes parties du cline. Le premier point crucial ici est que tandis que cet déséquilibre vers l'augmentation des proportions de papillons mouches sombres commencerait à diminuer pas longtemps après l'introduction des contrôles de la pollution, il n'aurait pas disparu immédiatement. Ainsi, la proportion de papillons mouches sombres aurait continué d'augmenter pendant un court temps jusqu'à ce que le déséquilibre soit réduit à zéro. La population passerait ensuite par un équilibre transitoire pour entrer dans un déséquilibre dans la direction opposée. La proportion de papillons mouches sombres dans la population ne commencerait à diminuer que par la suite.
   
   Le deuxième point crucial est qu'il n'y a aucune raison pour que les diverses parties de la population aient toutes passé par le stade d'équilibre transitoire au même moment. L'observation de Lees et Creed (op. cit.) semblerait indiquer que la population au nord-est de leur ligne de division avait déjà passé par cet équilibre à la fin de la période couverte par leurs données, tandis que celle au sud-ouest de celle-ci ne l'avait pas.
   
   Bien que cette explication reste pour l'instant spéculative, elle n'est nullement artificielle, et est, au moins partiellement, testable. Les modèles mathématiques de Mani (1982, 1990), mentionnés dans les réponses à CB601.2, CB601.2.1, et CB601.2.2, ne sont pas assez sensibles dans leur forme actuelle pour reproduire les variations de fréquence vues dans le phénomène noté par Lees et Creed. Cependant, si l'explication proposée ci-dessus est correcte, il devrait être possible d'apporter des modifications mineures plausibles à l'un des modèles de Mani qui le feraient faire. Ainsi, s'il était trouvé qu'aucune version modifiée de l'un des modèles de Mani ne pouvait être amenée à le faire, alors l'explication proposée serait infirmée. Inversement, si les variations de fréquence observées pourraient être reproduites par un tel modèle modifié, alors cela fournirait un certain (admis assez faible) soutien à l'explication.

Références :