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Phylogenèse évolution Correction phylogène Quatre primates Correction anagene Plan Chimpanzé Gorille Orang-outan Gibbon Homme Utilisation des caractères.

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Présentation au sujet: "Phylogenèse évolution Correction phylogène Quatre primates Correction anagene Plan Chimpanzé Gorille Orang-outan Gibbon Homme Utilisation des caractères."— Transcription de la présentation:

1 Phylogenèse évolution Correction phylogène Quatre primates Correction anagene Plan Chimpanzé Gorille Orang-outan Gibbon Homme Utilisation des caractères dérivés Groupe monophylétique Ichthyostega Comparaison homme oiseau Sources Poissons fossiles TP1: Membres vertébrés TP2: annexes embryonnaires TP3: Données moléculaires

2 Phylogénèse: Plan

3 TP1: Membres des vertébrés Q1 Comparer les différents membres de vertébré (on se limitera au membre antérieur). A partir de cette comparaison, mettre en évidence le plan dorganisation commun à ces membres. Q2 Représenter de façon schématique les différentes parties caractérisant ce plan dorganisation (la forme précise compte moins que la connexion avec les parties voisines). Annotez votre schéma en vous aidant de vos connaissances. Q3 Mettre en rapport votre schéma avec les schémas des différents membres de vertébré (par exemple en utilisant un numéro pour chaque partie). Q4 Comment expliquer les ressemblances observées entre lorganisation des différents membres? Q5 Comparer lorganisation des vertébrés actuels avec celle des vertébrés fossiles. Quels caractères sont communs avec le poisson fossile ? Avec le batracien fossile ? Pouvez vous préciser votre hypothèse de la Q4? Pouvez vous utiliser les informations apportées par létude des membres antérieurs de ces vertébrés pour préciser leurs relations de parenté ?

4 Pierre Belon (1555)

5 Ichthyostega

6 Poissons fossiles Placodermes (dévonien)

7 TP1 corrigé Humérus (Bras) Radius (avant bras) Cubitus (avant bras) Carpe (Poignet) Métacarpes Phalanges (Doigts)

8 TP1 conclusion GrenouillePouleHomme Donc descendent d un ancêtre qui possédait cette structure Linvention de cette structure est antérieure à l ancêtre commun Carpe M Invention du membre « marcheur » L ancêtre commun avec la carpe doit être antérieur à l inventeur du caractère Possèdent des membres paires construits de façon semblable

9 Plan dorganisation du membre antérieur PartieOsArticulation Épaule Coude Poignet Bras Avant bras Main Humérus Radius cubitus Métacarpe Phalanges Carpe

10 TP2 annexes embryonnaires: poule homme Allantoïd e Sac vitellin Chambre à air Cavité amniotique Chorion Placenta Chorion Œuf de poule (6ème jour dincubation) Embryon humain (début du troisième mois) Cordon ombilical Sac vitellin Allantoïde Amnios Cavité amniotique

11 TP2 Annexes embryonnaires: Poisson batracien Jeune alevin de truite Jeune têtard de batracien (Xenopus) Coupe transversale dun œuf de truite Vitellus

12 GrenouilleHommePouleTruite Arbre 1 A P ? A ? GrenouilleHommePouleTruite Arbre 2 A P GrenouilleHommePouleTruite Arbre 3 P A ? TP2 corrigé Animal Grenouille Homme Poule Truite Oui Vitellus Oui Placenta Oui Non Amnios (cavité amniotique) Oui Non Allantoïde Oui Non P Placenta A Amnios Allantoïde M Membre marcheur

13 TétrapodesAmniotes Mammifères (placentaires) Arbre tenant compte des informations des TP1 et TP2 GrenouillePouleTruite Arbre 3 M Membre marcheur P Placenta A Amnios Allantoïde P A Homme M

14 TP2 partie phylogène Matrice de caractères corrigée Regroupements possibles L ordre choisi pour les regroupements indique l ordre dapparition des caractères. Si on choisit de faire apparaître le placenta avant lamnios, on est obligé d imaginer une « invention » de lamnios de façon indépendante dans deux branches de l arbre. Le regroupement de droite conduit à un arbre plus « économique » P A A P A

15 TP2: phylogène outil classement Classement Une autre option est dutiliser la commande «classer » qui donne des les clades correspondants aux caractères étudiés. Chaque «boîte » est un clade défini par la possession dun caractère dérivé. Ici on reconnaît le clade des amniotes (possession dun amnios) et celui des mammifères placentaires.

16 Plus proche parent Lamproie Requin Saumon Cœlacanthe DipneusteRat Poumons alvéolés Squelette interne monobasal Squelette osseux Mâchoire Vertèbre Qui du requin ou du rat est le plus proche parent du saumon ? Première approche Le saumon et le rat partagent un ancêtre commun qui n est pas un ancêtre du requin Seconde approche Le saumon et le rat partagent un caractère dérivé de plus que le saumon et le requin

17 Groupe monophylétique Lamproie Requin Saumon Cœlacanthe DipneusteRat Poumons alvéolés Squelette interne monobasal Squelette osseux Mâchoire Vertèbre Le groupe des poissons est-il un groupe monophylétique ? L ancêtre commun de tous les poissons est aussi l ancêtre de vertébrés qui ne sont pas des poissons Un ancêtre n ayant que des poissons dans sa descendance n est pas l ancêtre de tous les poisson

18 Utilisation de données moléculaires pour construire un arbre phylogénétique: les données On a utilisé comme exemple les données phylogene sur le gène CDC2 pour trois êtres vivants : le maïs, larabidopsis (arabette des dames) et loursin. On trouve de nombreuses bases identiques (en rouge) sur les 900 environ qui forment chaque molécule. Ces différentes séquences sont bien homologues

19 Utilisation de données moléculaires pour construire un arbre phylogénétique: distances génétiques En comptant les différences entre les différentes séquences on construit une matrice des nombres de différences. Ces différences sont une mesure de la distance génétique. On cherche le plus petit chiffre (241) qui correspond à la plus petite distance génétique, donc aux deux êtres vivants les plus proches (ici Arabidopsis et maïs). On commence à construire larbre en plaçant lancêtre commun à une distance (en gros proportionnelle au temps) de 120,5 de chaque espèce On rassemble maintenant Arabidopsis et maïs en un être vivant unique (A-M) ce qui supprime une ligne et une colonne. Pour la distance génétique entre A-M et loursin on prend la moyenne des distances correspondant aux deux Si les mutations saccumulaient à la même vitesse dans toutes les branches, ces deux valeurs seraient égales. Arabidopsis- Maïs Oursin A-M Oursin0

20 Le Bonobo (Pan paniscus), ou Chimpanzé nain, mesure environ 50 à 60 cm. Il vit exclusivement au Zaïre. Il se lève à l'aube pour se mettre à la recherche de sa nourriture ; la nuit, chaque Bonobo construit son nid dans les arbres, avec des branchages. Le gibbon (Hyoblates) Singe de taille moyenne, à lallure longiligne, dépourvu de queue et aux membres antérieurs démesurés. Habitat et répartition géographique: forêts humides dAsie méridionale (Inde, Chine, Birmanie, Malaisie, Indonésie). Chimpanzé gibbon

21 Maki catta (Lemur catta ), lémurien à queue zébrée et à lallure féline, vivant exclusivement, à létat sauvage, sur lîle de Madagascar. Le Tarsier de Horsfield (Tarsius bancanus) vit uniquement à Sumatra et à Bornéo. C'est un petit animal d'environ 15 cm, sans la queue. Il est nocturne et arboricole, et se déplace avec agilité dans les arbres en sautant. Il dort, pendant la journée, accroché par la queue à une branche. Maki Tarsier

22 Correction phylogene Bêta globuline Involucrine P2

23 Correction anagene

24 TP anagene arbres

25 Sources Ichtyostega: Comparaison homme oiseau (Pierre Belon l histoire des oiseaux Placodermes: Reconstitution mer dévonienne Oursin Arabisopsis: Maïs:


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