Systématique Ibo 2009

Déroulement du cours Définition de la systématique Notion d’espèce Systématique phylogénétique Représentation des relations de parenté Horloge moléculaire Notion d’habitat Modes de spéciation

Systématique Classification des êtres vivants impliquant l’étude des degrés de parenté entre les taxons ainsi que l’histoire évolutive de chaque lignée

Notion d’espèce Concept morphologique de l’espèce: Définit une espèce en fonction d’un ensemble unique de caractéristiques structurales => Espèces jumelles ?

Notion d’espèce Concept biologique de l’espèce: Définit une espèce comme une population ou un groupe de populations en mesure de se reproduire les uns avec les autres et de produire une descendance viable et féconde. => Espèces se repoduisant en captivité ? Espèces monoparentales ?

Concept biologique de l’espèce: isolement reproductif Notion d’espèce Concept biologique de l’espèce: isolement reproductif Barrière prézygotique: Isolement écologique Isolement éthologique Isolement temporel Isolement mécanique Isolement gamétique Barrière postzygotique: Viabilité réduite des hybrides Fécondité réduite des hybrides Déchéance des hybrides

Notion d’espèce Concept écologique de l’espèce: Définit une espèce en fonction de sa niche écologique, c’est-à-dire l’ensemble des conditions environnementales dans laquelle cette dernière vit et se perpétue. => Définition des niches écologiques ?

Notion d’espèce Concept généalogique de l’espèce: Définit une espèce comme un ensemble d‘organismes bénéficiant d’une évolution unique et se trouvant à une extrémité d’un des embranchements de l’arbre généalogique de la vie.

Taxonomie: nomenclature binomiale Notion d’espèce Taxonomie: nomenclature binomiale Nom du genre Nom de l’espèce Auteur Année de la publication Homo sapiens Linné 1758

Hierarchie taxonomique Notion d’espèce Hierarchie taxonomique Règne Regnum Animalia Embranchement Phylum Arthropoda Classe Classis Insecta Ordre Ordo Hymenoptera Famille Familia Apidae Genre Genus Bombus Espèce Species hortorum

Systématique phylogénétique Caractéristiques: Basée uniquement sur les caractères homologues Ne permet que les groupes monophylétiques Regroupe tous les descendants d’un ancêtre commun pour former un clade

Systématique phylogénétique Homologie Caractère commun à un ensemble d’espèces qu’elles ont hérité de leur ancêtre commun

Systématique phylogénétique Analogie Caractère commun à deux (ou plusieurs) espèces, produit d’une convergence, évolution parallèle, mais absent chez l’ancêtre commun le plus proche

Systématique phylogénétique Groupe monophylétique: Définit par une synapomorphie (apomorphie, état qui qualifie chacun des stades dérivés de l’état ancestral dans une séquence de transformations phylogénétiques, partagée par au moins deux taxons). Tous les membres de ce groupe partagent ce caractère et il n’y a qu’un seul ancêtre commun

Systématique phylogénétique Groupe paraphylétique Définit par une symplésiomorphie (plésiomorphie, état ancestral d’un caractère, partagée par au moins deux taxons). N’inclut qu’une partie des descendants d’un ancêtre commun.

Systématique phylogénétique Groupe polyphylétique Définit par une analogie. Regroupe des taxons issus de plusieurs ancêtres.

Systématique phylogénétique 1 : Groupe monophylétique 2 : Groupe paraphylétique 3 : Groupe polyphylétique

Systématique phylogénétique

Représentation des relations de parenté Dendrogramme arbre exprimant les liens entre taxons sous la forme d’une succession de branchement; divisé en phénogramme et cladogramme

Représentation des relations de parenté Phénogramme Représente les degrés de similitude globale sans tenir compte du degré de parenté

Représentation des relations de parenté Cladogramme Exprime les relations phylogénétiques entre taxons

Permettrait de reconstruire le temps de spéciation Horloge moléculaire Permettrait de reconstruire le temps de spéciation Temps d’évolution constant ?

Expansion et régression d’habitat Notion d’habitat Expansion et régression d’habitat Modification du climat Favorisé par l’homme Expansion apparente

Notion d’habitat Habitat disjoint Témoin d’une époque à laquelle l’espèce avait un habitat plus vaste, puis s’est morcelé.

Notion d’habitat Refuge Endroits dans lesquels une espèce arrive à survivre pendant des périodes de crise. => Apparition de nouvelles espèces grâce à l’isolement des popuations Été: air frais du haut Hiver: air doux du bas

Spéciation allopatrique: isolement géographique Modes de spéciation Spéciation allopatrique: isolement géographique Spéciation vicariante Spéciation péripatrique Spéciation parapatrique

Modes de spéciation Spéciation allopatrique Spéciation vicariante barrière géographique évolution indépendante des populations naissance de nouvelles espèces

Exemple de spéciation vicariante: Mode de spéciation Exemple de spéciation vicariante: Genre Zerynthia

Mode de spéciation Spéciation allopatrique spéciation parapatrique Populations ne sont pas totalement isolées géographiquement, mais les migrations sont limitées. => Importance de la sélection naturelle

Modes de spéciation Exemple de spéciation péripatrique: Martins-pêcheur de Nouvelle-Guinée

Modes de spéciation Spéciation allopatrique spéciation péripatrique Fondation d’une nouvelle population par un petit groupe d’individu en marge de la première, qui évolue rapidement vers une nouvelle espèce.

Exemple de spéciation parapatrique Modes de spéciation Exemple de spéciation parapatrique

Spéciation sympatrique Modes de spéciations Spéciation sympatrique Des populations non isolées géographiquement évoluent en espèces distinctes => Rôle crucial de la sélection naturelle

Modes de spéciation E