La classification des êtres vivants,

Présentation au sujet: "La classification des êtres vivants,"— Transcription de la présentation:

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

2 Sommaire : - un peu d’histoire - les principes de la classification phylogénétique - quelques conséquences

3 Linné ( )

4 Linnaea borealis

5 mais... Linné est un fixiste

6 De Buffon aux néodarwiniens
Mayr

7 Vers une classification phylogénétique
1950 : Willi Hennig invente le cladisme innovation

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

9 Un exemple de clé de détermination
Source : ONF

10 Un exemple d’arbre phylogénétique
amniotes Un exemple d’arbre phylogénétique amnios

11 Cas hybride, désormais à proscrire ...

12 Les principes d ’une classification phylogénétique

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

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

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

16 état dérivé (ou évolué)
Les caractères partagés (ou attributs) ... …résultent d’une innovation évolutive acquisition de l’amnios Sources : « Phylogène », INRP Sources : « Phylogène », INRP état ancestral état dérivé (ou évolué)

17 La construction d’une phylogénie, étape par étape

18 Un outil : « Phylogène »

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

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

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

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

23 Quelques conséquences
Vrai ou faux ?

24 Tout est chamboulé ?

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 Ils restent ... etc.

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

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

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

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

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 Une phylogénie en voie de reconstitution
Des dinosaures à l’archeopteryx Dinosaures Oiseaux Théropodes velociraptor coelophysis autres archosaures diplodocus autres oiseaux allosaurus archaeopteryx ornithischiens 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 D ’après « Les Dossiers de La Recherche » n°19 mai-juillet 2005

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

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

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

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

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

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

38 Où sont les champignons ?
opisthocontes champignons animaux arn, protéines, métabolisme collagène spermatozoïdes à flagelle propulseur, glycogène

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

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

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

42 Déterminer, nommer des échantillons
Source : ONF Déterminer, nommer des échantillons

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

44 Utiliser une classification : replacer une espèce dans une classification
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

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

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).