L’établissement des relations phylogénétiques

Quelques idées reçues à combattre...

Echelle des êtres et progrès (mammifères > reptiles…) Echelle des êtres et progrès (mammifères > reptiles…). En anglais, « évolution » signifie « déroulement ». Tous les êtres vivants actuels sont aussi évolués les uns que les autres, mais ils n'ont pas évolué de la même façon. Finalisme et anthropocentrisme (série de perfectionnements aboutissant à l'homme) : prendre garde aux "pourquoi", ce qui n'empêche pas, a posteriori, de rechercher l'intérêt de tel ou tel état d'un caractère, en terme de pression de sélection (darwinisme). Confusion entre parenté et généalogie : incompréhension du lien de parenté et de la notion d'ancêtre ; plaquage d'une généalogie (au sens propre) sur une phylogénie (le cours historique de la descendance des êtres organisés). Concept de fossile vivant.

Exemple de paradoxe : le groupe des pinnipèdes.

n’est pas monophylétique. Les otaries sont apparentées aux ours

Les phoques sont apparentés aux loutres

L’objectif est de reconstituer une histoire évolutive. Pour cela on recherche les liens de parenté entre espèces Il s’agit de rechercher, pour une espèce donnée, le groupe avec lequel elle partage un ancêtre exclusif. Cet ancêtre est hypothétique car il ne sera jamais identifiable. Par contre, on pourra déterminer certains de ses caractères, qu’il a transmis à ses descendants.

Le résultat est une figure arborescente, un cladogramme, qui indique «qui est plus proche parent de qui» et non pas «qui descend de qui» Chaque noeud représente un ancêtre commun.

Les relations sont basées sur les caractères communs que présentent les espèces étudiées. Ces caractères peuvent être des homologies ou des analogies. Homologie : caractère commun à plusieurs espèces, déjà présent chez l’ancêtre commun Analogie : caractère commun absent chez l’ancêtre commun, qui apparaît à plusieurs reprises dans l’arbre. Résulte d’une convergence adaptative.

Comment savoir si un caractère commun est une homologie? Les détails de la structure sont identiques Les relations avec une structure voisine sont identiques Le développement embryonnaire est identique

Polarisation des états d’un caractère C’est déterminer dans quel sens s’est faite l’évolution L’état le plus ancien est dit ancestral (et non "primitif"), le plus récent est dit dérivé (et non "évolué").

Comment savoir quel est l’état ancestral et l’état dérivé d’un caractère? Comparaison avec un groupe extérieur Exemple : viviparité chez les amniotes Critère embryologique Exemple : branchies/poumons Histoire paléontologique

Relativité des termes «état ancestral» et «état dérivé» Exemple : le membre à 5 doigts Seul l’état dérivé est fiable dans l’établissement des liens de parenté Lorsque la polarisation des caractères est faite, on compile les résultats dans une matrice des caractères

On construit alors un cladogramme selon le principe de parcimonie : l’arbre le plus probable est celui qui implique le moins de modifications évolutives.

Exemple : Déterminer les relations phylogénétiques entre les 5 espèces suivantes 1- méthode «classique» (phénétique), qui ne distingue pas homologies et analogies, qui ne polarise pas les caractères.

2- méthode cladistique Matrice des caractères : les états dérivés sont en caractères gras

Quel est le plus probable? Si on place les innovations évolutives sur le premier arbre, on obtient: Si on place les innovations sur le deuxième arbre, on obtient: