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La biodiversité. MONERA ou PROCARYOTAPROTISTAPLANTAE ANIMALIAFUNGI Figure 1.6 Les cinq royaumes.

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1 La biodiversité

2 MONERA ou PROCARYOTAPROTISTAPLANTAE ANIMALIAFUNGI Figure 1.6 Les cinq royaumes

3 Les extrémophiles B. Eleazari Volcani Mer morte, 30-34% sel 1936: premier extrème halophile isolé Thomas D. Brock Yellowstone, USA 1969, Thermus aquaticus (~70°C) : Sulfolobus acidocaldarius (~90°C, pH 1-5)

4 Les extrémophiles Psychrophiles Activité microbienne enregistré Au pôle sud, -12 à -17ºC Pyrolobus fumarii Mid-Atlantic Ridge 113ºC

5 Les extrémophiles XerophilesBarophiles Bacillus infernus (2.7 Km)

6 Concept typologique de lespèce « La fonction du concept despèces est de servir de référence pour la classification correcte des différentes catégories de la même sorte » Enrst Mayr, Histoire de la Biologie, Fayard, 1989

7 Plusieurs façons de classer ! Recherche de la classification naturelle

8 Les classifications populaires à un seul terme populaire peuvent correspondre plusieurs espèces (chêne), voire plusieurs genres ou familles (lauriers) plusieurs termes différents peuvent être regroupés en une seule espèce (la tribu des Hanunoo aux Philippines utilisent 92 termes pour désigner le riz) Tassy, Lordre et la diversité du vivant, Fayard, 1986 Les classifications populaires sont étroitement liées au contexte socio-culturel, à lenvironnement et aux facteurs historiques. Classifications populaires et scientifiques ne sont pas superposables : Le nombre despèces prises en compte par les classifications populaires peut être très grand : 642/1300 chez les Amérindiens Tzeltal

9 Carl Linné ( ) Fondateur de la nomenclature binaire (Systema Naturae, 1758) Nom de genre et Nom despèce : Felis concolor (couguar) Domaine Eucaryotes Règne Métazoaires Embranchement Vertébrés Classe Mammifères Ordre Carnivores Famille Félidés Genre Felis Espèce concolor Recherche de LA classification naturelle

10 Classification naturelle = phylogénie

11 Une longue histoire et de nombreux conflits… « Pour déterminer, par conséquent, si lon doit classer une forme comme une espèce ou comme une variété, il semble que le seul guide à suivre soit lopinion des naturalistes ayant un excellent jugement et une grande expérience ; mais, souvent, il devient nécessaire de décider à la majorité des voix, car il nest guère de variétés bien connues et bien tranchées que des juges très compétents naient considérées comme telles, alors que dautres juges tout aussi compétents les considèrent comme des espèces » Darwin, 1859, Lorigine des espèces

12 Le concept biologique de lespèce « Une espèce est une communauté reproductive de populations (reproductivement isolées dautres communautés) qui occupe une niche particulière dans la nature » Mayr, 1989, Histoire de la Biologie, Fayard

13 La spéciation Spéciation allopatrique

14 Rien nest si simple Larus argentatus Larus cachinnans Larus fuscus

15 Lhistoire des spéciations : la phylogénie

16 Classification naturelle = phylogénie

17 Taxonomie = définir des groupes monophylétiques HommeChimpanzéGorilleOrang-outanGibbon Un groupe monophylétique contient lancêtre commun et tous ses descendants

18 Dauphin Les groupes polyphylétiques VacheHippopotameÉléphantSouris Un groupe polyphylétique ne contient pas lancêtre commun

19 Les groupes paraphylétiques CrocodilesOiseauxTortuesLézardsAmphibiens Un groupe paraphylétique contient lancêtre commun et seulement certains de ses descendants

20 Arbre universel du vivant (Haeckel, 1866)

21 Léchelle des êtres dAristote ( av. JC)

22 Relation dancêtres à descendants LHomme et le Chimpanzé sont des Singes «Singes»Homme«Reptiles»Amphibiens«Poissons»

23 1- Aile de chauve-souris 2- Bras humain 3- Bras dalligator 4- Aile de puffin cendré Comment comparer ? Principe des connexions Geoffroy Saint-Hilaire (1818) Philosophie anatomique

24 Au niveau moléculaire, déterminer lhomologie revient à aligner les séquences Chat..FAGHIKL.. Mouette..FAGYIKL.. Homologie Organes homologues : mêmes connexions Organes analogues : mêmes fonctions Organes homologues : quand ils ont été hérités dun ancêtre commun Owen (1843) Darwin (1859)

25 Principes de lalignement Introduire des gaps pour maximiser la similarité Sequence1 TTA*TTCGGTT Sequence2 TTACTTACGTT Sequence1 TTA*TT*CGGTT Sequence2 TTACTTACG*TT Sequence1 TTATTCGGTT Sequence2 TTACTTACGTT 5 identités 1 gap 5 différences 8 identités 1 gap 2 différences 9 identités 3 gaps 0 différence

26 Principes de lalignement Définir une pénalité pour les gaps (par ex. -2), une pénalité pour les différences (par ex. -1) et un score pour les identités (par ex. 3) Sequence1 TTA*TTCGGTT Sequence2 TTACTTACGTT Sequence1 TTA*TT*CGGTT Sequence2 TTACTTACG*TT 8 identités 1 gap 2 différences 9 identités 3 gaps 0 différence Score = 3*8 -1*2 -2*1 = 20 Score = 3*9 -1*0 -2*3 = 21

27 TOPOLOGIE 2 Coût = 10 Coût :GAP = 5SUBSTITUTION = 1 E1 TTACTT E2 TTA*TT E3 TT*CTT E4 TTACTT AC C->* A->* Coût = 6 Coût = 10 Coût = 11 E1 TTACTT E2 TT*ATT E3 TT*CTT E4 TTACTT AC A->* C->A E1 TTACTT E2 TTA*TT E3 TT*CTT E4 TTACTT AC C->* A->* E1 TTACTT E2 TT*ATT E3 TT*CTT E4 TTACTT AC C->A A->* TOPOLOGIE 1


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