Simulateur de l'effet goulot d'étranglement (perte d'hétérozygotie) | Outil en ligne gratuit | Elysia Tools
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Simulateur de l'effet goulot d'étranglement (perte d'hétérozygotie)
Simule la perte attendue d'hétérozygotie après un goulot d'étranglement (espérance déterministe). Sous dérive de Wright-Fisher idéale, H_{t+1} = H_t(1 − 1/(2N)) par génération, d'où H_final = H₀(1−1/2Nb)^t × (1−1/2Nr)^g ; la taille efficace harmonique Ne = (t+g)/(t/Nb + g/Nr) est dominée par le minimum ; F accumulé = 1 − H_final/H₀. Pour un allèle de fréquence p, la survie à UNE génération de goulot est 1 − (1−p)^(2Nb) ; les allèles rares disparaissent en premier. Cas classiques : éléphant de mer du Nord (~20 survivants vers 1890), guépard, nēnē d'Hawaï, bison d'Europe, atoll de Pingelap. Sources : Wright 1931, Nei et al. 1975, Hartl & Clark 2007, StatPearls. Usage éducatif uniquement.
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Points clés
Catégorie
Education
Types d’entrée
number
Type de sortie
json
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4
API disponible
Oui
Aperçu
Ce simulateur estime la perte attendue d’hétérozygotie après un goulot d’étranglement génétique. Saisissez l’hétérozygotie initiale, la taille et la durée du goulot, puis la taille et la durée de la récupération pour obtenir l’hétérozygotie finale, la rétention, le coefficient de consanguinité F et la taille efficace harmonique Ne.
Quand l’utiliser
Comparer l’impact génétique d’un goulot court et sévère avec celui d’un goulot plus long.
Illustrer la perte de diversité génétique après une forte réduction de population.
Évaluer la survie attendue d’un allèle selon sa fréquence initiale pendant une génération de goulot.
Fonctionnement
1Indiquez H₀, l’hétérozygotie avant le goulot, ainsi que la taille Nb et le nombre de générations t du goulot.
2Ajoutez la taille de récupération Nr et le nombre de générations g après le goulot ; indiquez 0 pour ignorer cette phase.
3Le calcul applique H_final = H₀(1 − 1/(2Nb))^t(1 − 1/(2Nr))^g selon le modèle idéal de Wright-Fisher.
4Le résultat JSON fournit notamment H_final, la proportion d’hétérozygotie retenue, F, Ne et la survie d’un allèle à la fréquence p pendant une génération de goulot.
Cas d’usage
Enseignement de la dérive génétique, de la consanguinité et de la diversité des populations.
Comparaison de scénarios de conservation après un effondrement démographique.
Analyse qualitative de cas classiques comme l’éléphant de mer du Nord ou le guépard.
Exemples
1. Goulot de type éléphant de mer du Nord
Étudiant en génétique des populations
Contexte
Une population présentant H₀ = 0,5 est réduite à environ 20 individus pendant quelques générations avant de retrouver une taille de 2 000 individus.
Problème
Quantifier la diversité génétique retenue après cinq générations de goulot et dix générations de récupération.
Utilisation
Saisissez H₀ = 0,5, Nb = 20, t = 5, Nr = 2 000, g = 10 et p = 0,1.
L’hétérozygotie finale est estimée à 0,4394, soit 87,89 % de la valeur initiale ; F vaut 0,1211 et Ne 29,55. La survie estimée de l’allèle à p = 0,1 pendant une génération est de 98,52 %.
2. Goulot sévère comparable à des crashes répétés
Chercheur en conservation
Contexte
Une population dont H₀ = 0,5 ne compte plus que cinq individus pendant dix générations, puis atteint 5 000 individus pendant cinq générations.
Problème
Mesurer si une récupération démographique rapide compense la perte de diversité causée par un très petit goulot.
FAQ
Que mesure l’hétérozygotie finale ?
Elle estime la diversité génétique restante après les phases de goulot et de récupération.
Que représente le coefficient F ?
F = 1 − H_final/H₀ ; il représente la perte relative d’hétérozygotie par rapport à la population initiale.
Pourquoi la taille du goulot est-elle déterminante ?
Une petite population subit une dérive génétique plus forte et perd plus rapidement de diversité.
Comment est calculée la survie d’un allèle ?
Pour une génération, elle est estimée par 1 − (1 − p)^(2Nb), où p est la fréquence de l’allèle.
Ce calcul simule-t-il des trajectoires aléatoires ?
Non. Il fournit une espérance déterministe fondée sur le modèle idéal de Wright-Fisher, à des fins éducatives.
L’hétérozygotie finale tombe à 0,1743, soit 34,85 % conservés ; F atteint 0,6515. Un allèle à p = 0,1 a une survie estimée de 65,13 % pendant une génération de goulot.
3. Comparer l’effet d’une récupération sans génération supplémentaire
Enseignant en biologie
Contexte
Un exercice compare une population passée par un goulot de taille 20 avec une phase de récupération plus longue ou plus courte.
Problème
Montrer que la perte d’hétérozygotie se produit principalement lorsque la taille effective est faible.
Utilisation
Conservez H₀, Nb et t, puis modifiez Nr et g pour comparer plusieurs scénarios ; utilisez g = 0 pour omettre la récupération.
Résultat
Les valeurs de H_final, de rétention, de F et de Ne permettent de comparer directement l’effet de la durée et de la taille des deux phases.