Classification phylogénétique du vivant

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SYNAPOMORPHIE SYMPLESIOMORPHIE

-> groupe monophylétique -> groupe paraphylétique

-> êtres vivants sont composés d’attributs (=caractère). Requin, truite, chat et chien ont tous deux yeux. Ces caractères peuvent être partagés par plusieurs espèces, et certains caractères sont plus largement partagés que d’autres.

Ils ont des yeux mais chat + chien ont des poils : le caractère devient alors un argument pour constituer cet ensemble

Caractères moléculaires (TD 6)

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Phylogénétique moléculaire : utilisation de séquences de macromolécules biologiques pour obtenir des informations sur l’histoire évolutive des organismes vivants et notamment sur leurs liens de parenté (leur phylogénie)

ADN – ARN – protéines : composants fondamentaux de tous les êtres vivants

-> ADN peut être considéré comme un texte écrit dans un alphabet à 4 lettres : A/T/G/C et les protéines comme un texte écrit dans un alphabet à 20 lettres (les 20aa qui codent les protéines)

= s’appuie sur le principe suivant lequel les séquences biologiques des organismes évoluent sous l’influence de mutations successives qui s’accumulent au cours du temps.

Parenté entre organismes est reflétée par le niveau de similarité des séquences primaires de leur ADN

= des espèces très proches ont un ancêtre commun récent, et donc peu de mutations ont eu le temps de se produire depuis qu’elles ont divergé

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L’Homologie = ressemblance et analogie

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Richard Owen (1804-1892)

Homologie : caractère propre à plusieurs espèces hérité d’un ancêtre commun. Les structures en question, qu’elles soient d’ordre anatomique, moléculaire ou génétique, partagent donc une histoire évolutive

Deux espèces partageant une histoire évolutive

Exemple : les bras des Hommes et des chauves-souris, mais aussi les nageoires pectorales des mammifères marins et les pattes antérieures des chiens, sont homologues = ont une même origine embryonnaire et présentent le même plan d’organisation, bien que leurs formes soient différentes

MAIS deux structures peuvent se ressembler en forme et avoir la même fonction, mais être apparues indépendamment dans plusieurs groupes différents, donc sans qu’il y ait de passé évolutif commun. (exemple : ailes des insectes et ailes des oiseaux) = ANALOGIE

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Homologie Analogie

= des structures sont homologues = des structures apparues indépendamment qui

chez deux organismes si elles dérivent remplissent une même fonction sont dites

d’une même structure chez un ancêtre analogues ou convergentes

commun de ces organismes

caractères homologues : qui descendent d’une même structure ancestrale

1ere étape de la reconstruction phylogénétique consiste à émettre des hypothèses d’homologie

homologie secondaire : résultat d’une analyse phylogénétique, qui montre que les structures homologues sont héritées d’un seul ancêtre commun (hypothétique)

> Comment conclure à une homologie ?

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- Les méthodes de construction d’arbres phylogénétiques (TD 2 à 5)

- Parcimonie

- Méthodes probabilistes

- Méthodes de distances

=> permettent de suivre l’évolution des caractères le long de l’arbre

- Reconstitution des états de caractères ancestraux

- Identification de la convergence

Méthode de parcimonie

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= méthode cladistique (Hennig)

-> consiste à choisir l’arbre qui minimise le nombre de changements d’états de caractère = choisir l’arbre le plus parcimonieux, qui « coute » le plus petit nombre d’événements évolutifs le long de ses branches

évaluation de tous les arbres et recherche de l’arbre le plus court

- Définir le groupe d’étude

3 espèces : Homme, Chauve-souris, pigeon

=> ce sont 3 espèces qui se développent dans un sac amniotique

> Quelles sont les deux espèces les plus proches entre elles. (« qui est + proche de qui ? »)

- Choix de l’extra-groupe (permet d’enraciner l’arbre)

1 espèce : la truite, car on sait que la truite ne se développe pas dans un sac amniotique

- Choix des caractères + définir primitif (0) ou dérivé (1)

- Sacs aériens :

sous forme de vessie natatoire (0) ; sous forme de poumons alvéolés fonctionnels (1). 2. Appendices pairs :

sous forme de nageoires rayonnées (0) ; sous forme de membres marcheurs (1)

3. Constitution de la mandibule :

plusieurs os (0) ; un seul os, le dentaire (1)

4. Glandes mammaires :

absence (0) ; présence (1)

5. Ailes :

absence (0) ; présence (1)

6. Dents : présence (0) ; absence (1) 7. Colonne vertébrale : présence (0) ; absence (1).

- Matrice de caractères