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1 La classification des êtres vivants, une classification phylogénétique Actualisation des programmes de SVT - Octobre 2005.

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1 1 La classification des êtres vivants, une classification phylogénétique Actualisation des programmes de SVT - Octobre 2005

2 2 - un peu dhistoire - les principes de la classification phylogénétique - quelques conséquences Sommaire :

3 3 Linné ( )

4 4 Linnaea borealis

5 5 mais... Linné est un fixiste

6 6 De Buffon aux néodarwiniens Buffon Darwin Mayr

7 : Willi Hennig invente le cladisme innovation Vers une classification phylogénétique

8 8 De Linné aux évolutionnistes, un double héritage générateur de confusions : Identifier nest pas classer !

9 9 Un exemple de clé de détermination Source : ONF

10 10 Un exemple darbre phylogénétique amnios amniotes

11 11 Cas hybride, désormais à proscrire...

12 12 Les principes d une classification phylogénétique

13 13 Méthodes phénétiques Arbre phylogénétique établi sur la base du % didentité entre les séquences d hémoglobine Source :

14 14 Méthodes cladistiques amnios amniotes Caractère partagé Groupe monophylétique Ancêtre commun exclusif

15 15 … doivent être homologues Les caractères partagés (ou attributs)... Bordas Term S

16 16 acquisition de lamnios Sources : « Phylogène », INRP Les caractères partagés (ou attributs)... …résultent dune innovation évolutive état ancestralétat dérivé (ou évolué) Sources : « Phylogène », INRP

17 17 La construction dune phylogénie, étape par étape

18 18 Un outil : « Phylogène »

19 19 1. Une matrice « taxons-caractères » Source : « Phylogène », INRP

20 20 2. Renseigner la matrice Source : « Phylogène », INRP

21 21 Lamproie Requin Thon Cœlacanthe Crocodile Mésange Grenouille Tortue Vipère Chat Homme Chimpanzé 3. Regrouper mâchoires colonne vertébrale squelette osseux membres à une pièce basale pattes carapace mâchoire à large ouverture amnios fenêtre mandibulaire plumes poils, placenta ongles Vertébrés Gnathostomes Ostéichtyens Sarcoptérygiens Tétrapodes Amniotes Chéloniens Squamates Mammifères Primates Archosauriens Oiseaux

22 22 4. Des groupes à larbre machoîre squelette osseux colonne vertébrale membres à une seul pièce basale pattes amnios poils, placenta ongles plumes fenêtre mandibulaire machoîre à large ouverture

23 23 Quelques conséquences Vrai ou faux ?

24 24 Tout est chamboulé ?

25 25 Ils restent... Vertébrés Oiseaux Batraciens Mammifères Insectes Mollusques Echinodermes Cnidaires Gastéropodes Bivalves Céphalopodes Arthropodes Crustacés Myriapodes Algues vertes Mousses Fougères Conifères Plantes à fleurs Angiospermes Carnivores Rongeurs etc.

26 26 On peut dire... Il existe des plantes sans fleurs Beaucoup danimaux nont pas de vertèbres Les fougères font partie des plantes sans fleurs La coccinelle est un invertébré Pourquoi pas ! Bien sûr ! Non Pas de groupes définis négativement. Ils nexistent donc plus: plantes sans fleurs - invertébrés - agnathes...

27 27 Non, malheureusement On peut dire : Dans la mer, il y a des poissons et des algues Les végétaux chlorophylliens font de la photosynthèse Le fucus et lulve font partie du groupe des algues La sardine est classée parmi les poissons Les oiseaux sont des dinosaures Difficile à nier ! Non plus... Oui ! Cest peu discutable !

28 28 Où sont les « poissons » ? machoîre squelette osseux colonne vertébrale membres à une seule pièce basale Groupe polyphylétique pas dancêtre commun exclusif

29 29 Actinistiens nageoire caudale à trois lobes Actinoptérygiens = les « vrais » poissons nageoires rayonnées Chondrichtyens squelette cartilagineux calcifié Où sont les « poissons » ? ne sont pas des sous-ensembles ! nageoires à une seule pièce basale ont acquis un squelette osseux Sources : « Phylogène », INRP

30 30 Les oiseaux sont des dinosaures ! Nombreuses découvertes de fossiles, comme par exemple le Microraptor : dinosaure possédant quatre ailes avec des plumes ! Photos visibles sur le site ou dans « Les Dossiers de La Recherche » n°19 Mai-Juillet 2005

31 31 Une phylogénie en voie de reconstitution D après « Les Dossiers de La Recherche » n°19 mai-juillet 2005 autres oiseaux archaeopteryx velociraptor allosaurus coelophysis diplodocus ornithischiens autres archosaures bassin à cavité acétabulaire perforée bassin triradié trois orteils fonctionnels main à trois doigts os carpien semi-lunaire un orteil inversé, moins de 6 vertèbres caudales Des dinosaures à larcheopteryx DinosauresThéropodesOiseaux

32 32 De larchéoptéryx aux oiseaux modernes Une phylogénie en voie de reconstitution D après « Les Dossiers de La Recherche » n°19 mai-juillet 2005 oiseaux modernes paléognathes ichthyornis hesperornis patagopteryx mononykus archéoptéryx vertèbres caudales soudées moins de onze vertèbres dorsales sternum à bréchet

33 33 Où sont les « reptiles » ? quille sous les vertèbres cervicales fosses temporales fenêtre mandibulaire bassin à cavité acétabulaire perforée plumes Groupe polyphylétique … sauf si lon y inclut les oiseaux

34 34 Où sont les « reptiles » ? = sauropsidés quille sous les vertèbres cervicales

35 35 Où sont les « reptiles » ? Oiseaux plumes Chéloniens carapace Crocodiliens fosse temporale inférieure triangulaire Squamates mâchoire à large ouverture

36 36 Où sont les « reptiles » ? Crocodiliens SquamatesChéloniens Archosaures fenêtre mandibulaire Dinosaures bassin à cavité acétabulaire perforée plumes Oiseaux

37 37 Les « végétaux » végétaux végétaux chlorophylliens animaux végétaux non chlorophylliens = champignons Une représentation historique

38 38 champignonsanimaux opisthocontes arn, protéines, métabolismecollagène Où sont les champignons ? spermatozoïdes à flagelle propulseur, glycogène

39 39 Où sont les « végétaux chlorophylliens » ? eucaryotes au moins 13 groupes d unicellulaires animaux champignons lignée verte lignée brune endosymbiose chloroplastique autre endosymbiose chloroplastique Chez les eucaryotes, la possession de chlorophylle nest pas un caractère dérivé unique : nombreuses endosymbioses indépendantes.

40 40 chlorobiontes (plantes vertes) embryophytes La lignée verte AngiospermesConifères Filicophytes (fougères) Bryophytes (mousses) Ulvophytes (algues vertes) Rhodophytes (algues rouges) chlorophylles a et b chloroplaste (endosymbiose) sporophyte + gamétophyte avec éléments conducteurs vaisseaux graine fleur trachéophytes spermaphytes

41 41 En conclusion... Pour une cohérence verticale, des activités pédagogiques à bien cibler :

42 42 Déterminer, nommer des échantillons Source : ONF

43 43 Regrouper, classer : construire une classification Lamproie Requin Thon Cœlacanthe Crocodile Mésange Grenouille Tortue Vipère Chat Homme Chimpanzé

44 44 Lamproie Requin Thon Cœlacanthe Crocodile Mésange Grenouille Tortue Vipère Chat Homme Chimpanzé mâchoires colonne vertébrale squelette osseux membres à une pièce basale pattes carapace mâchoire à large ouverture amnios plumes poils, placenta ongles Vertébrés Gnathostomes Ostéichtyens Sarcoptérygiens Tétrapodes Amniotes Chéloniens Squamates Mammifères Primates Archosauriens Oiseaux Utiliser une classification : replacer une espèce dans une classification

45 45 machoîre squelette osseux colonne vertébrale membres à une seul pièce basale pattes amnios poils, placenta ongles plumes fenêtre mandibulaire machoîre à large ouverture Établir ou comprendre une phylogénie

46 46 En conclusion... Pour une cohérence verticale, des activités pédagogiques à bien cibler : Déterminer, nommer des échantillons : tous niveaux Regrouper, classer : construire une classification : 6ème Utiliser une classification : replacer une espèce dans une classification : 6ème, 5ème (+ fossiles) Établir ou comprendre une phylogénie : 3ème, Terminale S, 1ère L+ES).


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