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Phylogène et l’enseignement de l’évolution dans le secondaire

Phylogène et l’enseignement de l’évolution dans le secondaire

Jean-Claude Hervé, ex IA-IPR de Versailles. Septembre 2009

 

Phylogène est un logiciel qui a été conçu et expérimenté durant les années 90, à une période où l’étude des phylogénies apparaissait dans les programmes de second cycle sans être très clairement formalisée. Il était donc opérationnel quand le programme actuel de terminale, appliqué pour la première fois en septembre 2002, a explicitement introduit les principes d’établissement des phylogénies. Initialement, Phylogène a donc été conçu pour le lycée.

La refonte des programmes du collège dont le point sans doute le plus notable est l’étude d’une classification qui traduise l’histoire de la vie dès la classe de sixième et qui sert de support à l’étude de l’évolution en troisième, a conduit à une adaptation du logiciel. Cette adaptation à l’enseignement au collège s’est traduite dans un premier temps par l’introduction d’une fonction permettant de faire une classification sous forme de groupes emboîtés et des collections adaptées. Durant cette année 2008, le logiciel a subi d’autres changements importants afin de l’adapter spécifiquement aux objectifs du collège d’une part, du lycée d’autre part.

 

Phylogène et l’enseignement de la classification en sixième (et cinquième, quatrième)

1-     Le programme actuel de sixième en ce qui concerne l’enseignement de la classification est en rupture avec tout ce qui s’est fait auparavant dans la mesure où il préconise une présentation de la classification sous forme de groupes emboîtés qui traduise l’histoire de la vie. La possibilité de classer le monde vivant sous forme de groupes emboîtés est fondamentale car c’est cette structure qui trouve son explication dans le cadre de l’évolution : « l’objectif essentiel de la classification au collège est de sensibiliser à l’idée d’évolution qui sera développée ultérieurement (en troisième) » (document d’accompagnement.). Phylogène est un logiciel permettant d’obtenir des classifications du vivant sous forme de groupes emboîtés et surtout d’en comprendre la signification.

2-     Le choix des caractères à prendre en compte pour construire cette classification est évidemment essentiel. Le document d’accompagnement pose bien le problème : l’objectif est de réaliser des groupes emboîtés d’êtres vivants selon une classification phylogénétique à un moment où les élèves ne disposent pas d’une connaissance de la théorie de l’évolution. Pour un systématicien les seuls attributs des organismes à utiliser sont les états dérivés des caractères dans le groupe à classer, ce qui implique d’avoir au préalable le concept d’évolution ! C’est la démarche utilisée au lycée en terminale pour établir les relations de parenté au sein d’un groupe. Ce n’est évidemment pas possible au collège où l’enseignement de la classification précède celui de l’évolution. Pour résoudre ce problème de faire une classification phylogénétique sans référence à l’évolution, le programme recommande de considérer les attributs (poils, plumes, mamelles etc.) que possèdent les organismes, tels que définis par les scientifiques. Pour classer, un attribut doit être « ce qu’un organisme » et non ce qu’il fait, et d’autre part on ne réunit pas les organismes dans un groupe à partir de ce qu’ils n’ont pas. Sans que cela soit apparent, les attributs pris en compte en sixième correspondent aux états dérivés des caractères qu’utilisent les systématiciens. Pour que les consignes sur les attributs débouchent sur une classification phylogénétique, il faut éviter, au moins dans un premier temps, tous les cas embêtants (par exemple ceux où l’absence d’un caractère correspond à un état dérivé : l’absence de membres chez les serpents par exemple) ce qui implique de contraindre les collections d’organismes à classer et les attributs à considérer. Les collections de Phylogène utilisables au collège répondent à ces critères .

3-     Deux stratégies possibles avec phylogène : pour que les élèves arrivent à comprendre les informations contenues dans une classification sous forme de groupes emboîtés, deux grandes stratégies peuvent être utilisées avec Phylogène :

 - amener les élèves à réaliser la classification d’un groupe d’organismes sous cette forme à partir de l’observation de leurs attributs : cela implique dans un premier temps d’utiliser les fonctionnalités : « Observer », éventuellement « Comparer » et « Construire » pour obtenir un tableau de caractères ; ensuite, la fonctionnalité « Classer » avec ses différentes composantes (visualiser la matrice avec coloration en jaune des attributs présents chez les taxons, possibilité d’ordonner les colonnes et les lignes de la matrice, visualiser les boîtes correspondant aux colonnes de la matrice, les emboîter) permet d’aboutir pas à pas aux groupements emboîtés en ayant compris le sens des activités à réaliser. 

 - partir d’un tableau d’attributs des organismes d’une collection et de sa traduction sous forme de groupements emboîtés. Considérons par exemple la collection « Vertébrés collège 6ème. On part du tableau de référence de la collection et on active la fonction « classer ». Le tableau avec coloration en jaune des caractères présents chez les organismes apparaît. Bien entendu il est possible de simplifier le tableau de référence du départ en supprimant un ou plusieurs caractères et/ou un ou plusieurs taxons. La compréhension de la classification peut être testée à partir de questions (indiquer les attributs possédés par une espèce, indiquer avec quelle(s) autre(s) espèce(s) une espèce donnée partage le plus d’attributs, etc. Surtout, il est possible de demander de situer un nouveau taxon dans cette classification. Avec la collection des vertébrés   6ème, après affichage du groupement emboîté et vérification, on propose « Afficher les espèces à classer » et l’élève doit donc introduire dans la boîte adéquate les nouveaux taxons proposés. Il est aussi possible d’imprimer le groupement emboîté obtenu et donc de travailler à partir de l’impression obtenue.

4-    Aboutir à une classification sous forme de groupes emboîtés

a)     Sélectionner les taxons et les attributs d’une collection

Les collections du logiciel comprennent relativement un assez grand nombre de taxons et prennent aussi en compte de nombreux attributs. Pour une première approche, il est souhaitable de faire une sélection des taxons et surtout des attributs d’une collection de façon à aboutir à une classification qui ne comprenne qu’un petit nombre de boîtes. Le mieux est peut-être de créer au préalable une configuration qui réponde à ces critères, à partir de la collection initiale, et de l’enregistrer.

b)    Sensibiliser les élèves à la nature des attributs à retenir

On peut certes gommer toute discussion sur les attributs à considérer pour classer et demander d’appliquer la consigne : on regroupe uniquement les taxons sur les attributs qu’ils possèdent, retenus par le logiciel. Toutefois, il est bon de sensibiliser à l’idée que regrouper à partir de ce que les espèces font (voler, nager, etc.) ou de leur milieu de vie peut conduire à mettre dans un même groupe des organismes par ailleurs très différents (un extrait de la collection « jardin » ou étang » comportant quelques insectes et oiseaux permet de dégager simplement cette idée : voler grâce à des ailes est-ce un bon critère pour classer ?). Les fonctions « Observer » et « Comparer » qui permettent pour la première d’obtenir des renseignements biologiques sur les espèces et pour la seconde de visualiser des structures très différentes permettant de réaliser une même fonction, peuvent être utilisées à cet effet. De même, on peut sensibiliser à l’idée que réunir les espèces à partir d’attributs qu’elles ne possèdent pas n’est pas pertinent.

c)     Passer du tableau d’attributs à la représentation sous forme de groupes emboîtés

Grâce à la fonctionnalité « Construire », les élèves peuvent remplir un tableau de caractères, plus exactement d’attributs (la présence correspondant toujours à l’état dérivé d’un caractère) et vérifier son exactitude. Après vérification, la fonctionnalité « Classer » permet en premier lieu de visualiser le tableau sous forme d’une matrice où les attributs présents chez les divers taxons sont repérés car colorés. La difficulté est de conduire, de façon raisonnée, les élèves à une représentation sous forme de groupes emboîtés à partir de cette matrice. Pour cela il faut d’abord réfléchir sur la matrice afin d’aboutir à l’idée qu’elle pourrait être rendue plus lisible en ordonnant les attributs (des plus représentés aux moins partagés) et les taxons (rapprocher ceux qui ont le plus d’attributs en commun). Cela peut être fait grâce à la fonctionnalité qui permet de déplacer les colonnes et les lignes La coloration des attributs possédés par les taxons facilite cette activité.

Un travail de lecture de la matrice ainsi ordonnée est souhaitable : à quoi correspond une colonne ? Si les élèves éprouvent des difficultés, on peut passer immédiatement à la fonctionnalité qui permet de visualiser les boîtes correspondant aux colonnes. Des boîtes juxtaposées apparaissent : on visualise ainsi la correspondance entre les boîtes et les colonnes du tableau : chaque boîte contient les taxons chez qui l’attribut est présent. En considérant les deux premières boîtes les plus inclusives, il faut alors imaginer une traduction graphique qui traduise le fait que beaucoup des taxons de la deuxième boîte, mais pas tous, sont aussi présents dans la boîte la plus inclusive. Si les élèves n’arrivent pas à imaginer l’emboîtement, on peut directement utiliser la fonctionnalité « Emboîter les boîtes » pour les conduire à réaliser l’emboîtement des deux premières boîtes. Le travail d’emboîtement se poursuit de proche en proche. Ce faisant, on peut trouver le cas de boîtes contenant exactement les mêmes taxons : il faut alors faire fusionner ces boîtes. L’exactitude de l’emplacement des nouvelles boîtes permet de détecter si les élèves ont bien saisi le sens des groupements emboîtés.

5-     Les collections

Elles sont suffisamment nombreuses pour permettre des choix et des stratégies pédagogiques diverses. Le collections les plus appropriées à la classe de sixième sont : Faune Jardin-étang, Vertébrés 6ème, Unité du vivant 6ème et Arthropodes. Comme précédemment indiqué, il est sans doute bon de réaliser une sélection des taxons et des caractères des collections dans la phase d’apprentissage. Aucune collection n’a été conçue en fonction d’un objectif unique. Néanmoins, il est possible de les exploiter de façon complémentaire.

Les collections « Jardin-étang » peuvent être utilisées en premier car centrées sur la diversité des êtres vivants dans deux milieux. Dans ce cas, c’est à partir d’elles qu’on approche la classification sous forme de groupes emboîtés. On peut faire une sélection des taxons et surtout des attributs de façon à aboutir à une grande boîte, celle des animaux (en réalité celle des animaux bilatériens, possédant bouche et anus) contenant les boîtes des vertébrés, des arthropodes et des mollusques gastéropodes ; grâce à l’attribut membres avec des doigts, on peut avoir placé une boîte supplémentaire incluse dans celle des vertébrés. C’est avec des configurations aussi simplifiées qu’on peut amener les élèves à réaliser les opérations précédemment décrites. En traitant séparément les collections Jardin et Etang, on constate qu’on aboutit à des classifications proches, avec les mêmes groupes. On peut alors conduire les élèves à réaliser une classification unique, regroupant les informations issues des deux classifications ce qui confirme le fait que les critères du milieu de vie ne sont pas pertinents pour classer.

Un objectif essentiel est de montrer que cette possibilité de classement sous forme de groupes emboîtés se retrouve à toutes les échelles de diversité du vivant. Ainsi une sous collection des Arthropodes du sol peut être utilisée pour visualiser qu’au sein des arthropodes on peut aussi construire un système de groupements emboîtés. De même l’utilisation de la collection des vertébrés de sixième est très souhaitable pour découvrir l’emboîtement des groupes de vertébrés. C’est une collection pivot car c’est elle qui servira de support pour introduire l’interprétation évolutive de la classification en troisième. Elle est un excellent support pour un réinvestissement de la méthodologie de construction de la classification en réalisant les emboîtements successifs pas à pas.

 Inversement la collection « Unité du vivant sixième » outre qu’elle focalise sur la structure cellulaire en tant qu’attribut commun à tous les êtres vivants, révèle à grande échelle, la même structuration en groupes emboîtés et permet d’individualiser la lignée verte celle des végétaux.

        6- Donner un nom aux boîtes

La dénomination des groupes et encore plus la mémorisation des noms ne sont pas considérés comme nécessaires en classe de sixième. Cela se comprend dans la mesure où on veut insister sur le fait qu’un groupe est défini par les attributs spécifiques que possèdent tous les représentants de ce groupe D’autre part les noms des groupes sont souvent barbares et leur mémorisation bien problématique.

Cependant c’est dans une certaine mesure une erreur. On peut considérer que c’est une dernière étape importante du travail de classification. Les élèves doivent saisir que la classification obtenue à partir de l’analyse du petit échantillon d’espèces de leur collection a une portée beaucoup plus générale. C’est tout l’intérêt des exercices visant à situer un nouvel organisme dans une classification préalablement établie. Le nom de la boîte devient un concept défini par les attributs de la boîte et de celles dans lesquelles elle est incluse. En sixième, la signification évolutive du concept n’est pas abordée. Elle est envisagée en troisième et c’est l’interprétation des ensembles emboîtés et non des espèces citées dans les boîtes qui est pertinente.

Donner un nom à un groupe, non pour le plaisir de le donner, mais pour préparer à l’interprétation évolutive de la classification, est une activité qui peut être formatrice.

Il suffit de cliquer dans une boîte (clic droit) pour voir apparaître la proposition : « nommer le groupe correspondant à la boîte ? » En répondant oui, on a accès à un menu déroulant proposant plusieurs noms au sein desquels il faut en choisir un en fonction des attributs de la boîte.

On peut penser aussi que la mémorisation de quelques noms de groupes et de leurs emboîtements peut être structurante (par exemple les mammifères sont des vertébrés tétrapodes qui ont tous des poils et des mamelles).


 

Phylogène et l’enseignement de l’évolution en troisième

 

1-  L’esprit du programme de troisième

Dans le chapeau introductif à la partie sur l’évolution des organismes vivants, on cite comme objectif « de montrer que la classification scientifique actuelle se fonde sur la théorie de l’évolution ». C’est une phrase un peu ambiguë, dans la mesure où elle peut laisser penser qu’il faut d’abord introduire le concept d’évolution pour montrer ensuite que la classification reflète l’histoire de la vie. En réalité, en troisième, la classification est un point de départ et c’est son interprétation qui sert de support à l’introduction du concept d’évolution.

 Ce faisant, on suit une démarche historique. Ainsi, dans « L’origine des espèces », Darwin indique « Le lien que nous révèlent partiellement nos classifications n’est autre que la communauté de descendance , la seule cause connue de la similitude des êtres organisés (…) les caractères regardés par les naturalistes comme indiquant les véritables affinités des espèces entre elles sont ceux hérités d’un ancêtre commun, toute véritable classification étant généalogique (au sens phylogénétique) ». Ainsi Darwin utilise les classifications de son époque pour en faire un argument en faveur de l’évolution c'est-à-dire de la descendance avec modifications : c’est ce que demande le programme de troisième. Mais il est aussi conscient que les classifications de son époque ne sont pas strictement phylogénétiques, comme l’indique l’utilisation de l’adverbe « partiellement » et la définition du critère d’une véritable classification.

Phylogène est un outil qui permet de partir d’une classification sous forme de groupes emboîtés et qui possède des fonctionnalités qui conduisent à son interprétation dans une perspective évolutive, c'est-à-dire à sa conversion en un arbre phylogénétique. Dans le programme, il est indiqué que la construction d’un arbre d’évolution est exclue. Avec Phylogène , l’élève ne va pas construire un arbre comme le permet la fonctionnalité « Arbre » du lycée. Il va seulement, grâce aux fonctionnalités du logiciel, traduire graphiquement la classification, en se basant sur l’interprétation évolutive suivante : tous les attributs que possèdent en commun les membres d’un groupe, ils l’ont hérité d’un ancêtre commun. Lors d’un cycle de conférences organisé par la société géologique de France sur l’évolution, Armand de Ricqlès remarquait que, dans l’enseignement, l’évolution était souvent présentée de façon implicite et que cela était une erreur. Phylogène, en mettant l’accent sur la descendance avec modifications permet de l’approcher de façon explicite. Et pour cela la collection sur les vertébrés, puis celle des primates, sont dans un premier temps les plus appropriées.

2- Introduire très tôt le concept de « descendance avec modifications » c'est-à-dire d’évolution

 Le programme de troisième suggère comme activité la comparaison du plan d’organisation des vertébrés et plus particulièrement celle des membres des vertébrés tétrapodes. C’est aussi un des supports auxquels Darwin a eu recours : « N’est-il pas remarquable que la main de l’homme, la patte de la taupe, la jambe du cheval, la nageoire du marsouin et l’aile de la chauve-souris, soient toutes construites sur un même modèle et renferment des os semblables, situés dans les mêmes positions relatives ? (…). Dans l’hypothèse de la création indépendante de chaque espèce, nous ne pouvons que constater ce fait (…). Si nous supposons qu’un ancêtre reculé de tous les mammifères, les oiseaux, les reptiles, les batraciens possédait des membres avec ce type d’organisation, nous pouvons comprendre l’origine des similitudes constatées ».

Phylogène permet d’introduire ce type d’activité (voir la première étape de la démarche historique, proposée par Alain Pothet sur le site). L’idée est d’utiliser la fonctionnalité « Comparer » pour avoir sur un même écran le squelette des membres antérieurs de 4 vertébrés tétrapodes (Crapaud, lézard , pigeon, chauve-souris par exemple). La fonction « Imprimer » permet ensuite de travailler classiquement sur les squelettes des membres afin de révéler les homologies (même si on n’utilise pas ce terme en troisième). La recherche d’explications aux faits constatés amène à réinvestir ce que les élèves ont vu en génétique : le plan d’organisation des membres est héréditaire et des informations génétiques assurant sa réalisation se transmettent de génération en génération au sein d’une espèce. Si tous les vertébrés tétrapodes ont des membres construits suivant le même plan, c’est qu’ils possèdent tous un programme génétique commun qui régit le plan de construction des membres. De même que les attributs spécifiques à une espèce sont hérités des premiers représentants de l’espèce, ceux qui sont communs à plusieurs espèces sont hérités d’une espèce ancestrale commune : c’est l’héritage par descendance. Néanmoins les membres des tétrapodes sont actuellement différents ; cela signifie qu’à partir de cet ancêtre commun il y a eu des modifications, elles-mêmes héréditaires, qui ont conduit à la diversité constatée actuellement : c’est la descendance avec modifications, c'est-à-dire l’évolution.

 Dés ce stade, Phylogène permet de traduire graphiquement cette notion d’ancêtre commun.

Il suffit de construire une matrice extrêmement simple avec les 4 taxons de tétrapodes et un seul caractère, la présence de doigts. On active alors « Etablir des parentés » , puis en activant « afficher les boîtes » on obtient à l’écran à la fois la boîte des tétrapodes et l’arbre (une quadrifurcation à partir d’un ancêtre commun) qui traduit son interprétation évolutive. Ce faisant, on familiarise à une exploitation ultérieure de la fonctionnalité : »Etablir des parentés »

3- Interpréter la classification sous forme d'un arbre

a)     La classification sous forme de groupes emboîtés en troisième

La classification sous forme de groupes emboîtés est en troisième un point de départ et il n’y a pas de raison de recommencer l’apprentissage de sa construction ! Néanmoins une révision des informations qu’elle recèle est nécessaire.  La possibilité de partir d’un tableau des attributs des taxons d’une collection fait qu’on a très rapidement à l’écran, les groupements emboîtés à interpréter. A vrai dire, les constats sur les changements du monde vivant au cours de l’histoire de la vie peuvent être traduits sous cette forme (par exemple, représentation sous forme de groupes emboîtés des vertébrés présents à divers moments, ou des végétaux au permo-carbonifère) et donc amener les élèves à bien en maîtriser la compréhension. Ainsi les constats sur les changements du vivant sont préparatoires à leur interprétation évolutive.

b)  La méthodologie permise par le logiciel

Il est possible de construire pas à pas l’interprétation évolutive de la classification. Après activation de ‘Etablir des parentés », il faut  commencer par organiser le tableau grâce aux déplacements des colonnes et des lignes. Un clic sur le caractère le plus partagé par les taxons (crâne et vertèbres pour la collection des vertébrés) entraîne l’apparition sur l’écran de la boîte la plus inclusive et de l’arborescence qui est son interprétation évolutive. Ensuite, on clique sur un deuxième caractère un peu moins partagé (mâchoires dans la collection des vertébrés) Automatiquement la deuxième boîte est emboîtée dans la première tandis que l’arbre est modifié avec apparition d’un deuxième ancêtre (celui des vertébrés à mâchoires) ; Contrairement au lycée, l’élève n’est donc pas actif dans la construction de l’arbre. En revanche, il doit interpréter la figure de l’arbre d’un point de vue évolutif et notamment pourquoi l’arbre est l’interprétation évolutive de l’emboîtement de la deuxième boîte dans la première. En cliquant sur le deuxième ancêtre commun, il a accès aux caractères de cet ancêtre : en vert le ou les caractères qui lui sont propres et en jaune les caractères qu’il a hérité de son ancêtre.(c’est la descendance avec modification) En outre la couleur verte des lignes de l’arborescence traduit le fait que tous les taxons ont hérité de leur ancêtre le ou les caractères définissant la seconde boîte. Bien entendu, ils doivent  bien saisir qu’ils ont aussi les caractères de la première boîte.

En opérant ainsi caractère par caractère, on aboutit finalement à une arborescence plus ou moins complexe révélant que chaque taxon présente une association de caractères acquis à des moments divers de l’histoire de la vie.

Quelle est dans cette structure la signification des segments de l’arbre qui réunissent deux nœuds (un segment qui réunit deux ancêtres communs 1 et 2  par exemple) ?. Il  indique seulement que l’ancêtre 2 a hérité de l’ancêtre commun 1 ses attributs  et qu’en plus il y a eu une histoire évolutive non précisée qui a abouti à l’acquisition des attributs spécifiques à l’ancêtre 2. Considérons par exemple, l’ancêtre commun à tous les amniotes et celui propre aux mammifères. Le segment qui réunit les deux ancêtres indique qu’il y a eu une histoire évolutive marquée par des transformations de la mâchoire inférieure, l’acquisition de poils, de mamelles,etc mais on ne sait rien de plus sur cette histoire.

Il est possible de tester la compréhension de l’arbre phylogénétique, par l’intermédiaire d’exercices amenant à faire des correspondances entre plusieurs arbres  et plusieurs groupements emboîtés. Catherine Martin , dans son article du site « Etablir une correspondance entre classification emboîtée et arbre phylogénétique » propose un exercice de ce type. Les possibilités d’enregistrement permises par le logiciel facilitent la construction d’exercices de ce type

c - Les boîtes de l’arbre

Une des originalités de la version 2009 du logiciel est de permettre l’affichage des boîtes sur l’arbre et de faire rechercher les noms des boîtes. C’est en somme l’achèvement de l’interprétation évolutive de la classification. L’élève doit bien voir la différence entre les boîtes de la classification initiale et celles de l’arbre. La lecture de ces dernières révèle une histoire évolutive dans la mesure où se trouvent présents dans une boîte l’ancêtre commun chez qui est apparu le ou les caractères définissant la boîte et tous les organismes qui en dérivent.

 4- La collection « unité du vivant » et la démarche scientifique

 Tout à fait à la fin du tome second de « L’origine des espèces », Darwin écrit : « Jusqu’où pourra t-on me demander, poussez-vous votre doctrine de la modification des espèces ? C’est là une question à laquelle il est difficile d’y répondre mais je serais disposé à affirmer que tous les animaux et toutes les plantes descendent d’une seule forme primordiale ». On peut à partir de cela sensibiliser à la pratique de la démarche scientifique : une théorie explicative doit permettre de faire des prédictions qui peuvent être ensuite corroborées ou infirmées par de nouveaux résultats expérimentaux ou de nouvelles données. Comme prédiction issue de l’hypothèse de l’origine commune de tous les êtres vivants, est celle qu’on doit trouver dans leur structure et leur fonctionnement des caractéristiques identiques. Cela peut être testé avec la collection « unité du vivant » comme Alain Pothet le montre dans son article (Démarche historique deuxième étape).

 5- Les fossiles et l’interprétation évolutive de la classification

La lecture de l’arbre débouche sur un ordre d’apparition dans le temps des différents attributs. Plus un attribut est partagé, plus il doit être apparu tôt dans l’histoire du vivant. La collection sur les fossiles de vertébrés qui fournit des renseignements sur les plus anciens fossiles de chaque groupe permet de tester cette déduction. On peut obtenir une classification sous forme de groupes emboîtés des fossiles avec indication de l’âge du plus ancien fossile de chaque groupe. Dans son article « Démarche historique : Tester le cadre temporel de l’évolution » Alain Pothet développe les différents moments de la démarche.

Une originalité de la version 2009 réside dans l’introduction de la fonction « Dater » , fonction qui est active lorsqu’on a construit l’arbre. Elle n’est active que lorsque la collection envisagée comprend des fossiles.  Elle convertit un arbre « vertical » en un arbre  où l’échelle des temps géologiques est indiquée horizontalement. En faisant  Ctrl-T, il est possible d’obtenir un arbre qui, tout en conservant les relations de parenté, situe les fossiles dans le temps. Les données les plus informatives sont fournies par les premiers fossiles chez qui les caractères sont apparus. Avec la collection des vertébrés, il est ainsi possible de situer dans le temps l’apparition des divers groupes phylogénétiques. On peut aussi constater que les fossiles ne sont jamais aux nœuds de l’arbre et donc ne peuvent pas être considérés comme des ancêtres. Le nœud d’un groupe est donc positionné un peu plus loin que le premier fossile connu possédant les états dérivés du groupe.

     Il est aussi possible de visualiser lorsqu’on dispose des informations de la durée de vie d’un taxon, évoquant ainsi la naissance et l’extinction des espèces.

 6 – Les intermédiaires structuraux et l’histoire du vivant

La réflexion sur la signification des segments de droite reliant deux ancêtres communs amène à conclure qu’ils symbolisent des histoires évolutives au cours desquelles il y a des innovations évolutives. A moins d’admettre une transformation brutale d’un type d’organisme en un autre, on peut penser qu’il est possible de trouver dans l’enregistrement fossile, à des moments bien appropriés, des témoins de cette histoire. C’est l’utilisation des intermédiaires structuraux comme témoins des transformations évolutives. Guillaume Lecointre insiste sur le fait que cette notion d’intermédiaire véhicule des idées fausses dans la mesure où elle est souvent assimilée à celle de chaînon manquant et suggère une évolution linéaire. En revanche, la notion d’intermédiaire structural est parfaitement valable à condition de ne pas le considérer comme un ancêtre mais comme un témoin, un stade d’une histoire évolutive, présentant une mosaïque originale de traits.

La collection « Origine des tétrapodes » peut être utilisée dans cette perspective. Les plus anciens tétrapodes connus, Acanthostega, Ichthyostega, datent de 360 millions d’années environ (ces fossiles donnent une idée des premiers tétrapodes sans qu’on les considère comme les ancêtres des tétrapodes pour cela). Avant cette période, il n’existait pas de tétrapodes, mais uniquement des vertébrés possédant des membres pairs de type nageoire avec des rayons. Suivant la théorie de l’évolution, les tétrapodes doivent être issus de vertébrés à nageoires, évolution qui doit avoir eu lieu avant 360 millions d’années. Cette évolution a porté non seulement sur le membre, mais aussi sur d’autres attributs comme l’acquisition d’un cou (la ceinture scapulaire se sépare de la tête ce qui permet de distinguer des vertèbres cervicales). Eusthenopteron et Tiktaalik présents dans la collection des tétrapodes sont des intermédiaires structuraux ayant vécu avant 360 millions d’années, évoquant deux stades de l’histoire évolutive ayant conduit aux tétrapodes. Par là ils confortent l’évolution. Alain Pothet précise dans son article (« Le test de la descendance avec modifications ») comment on peut utiliser cette collection dans cette perspective. Comme le souligne Armand de Ricqlès, on peut remarquer « que la preuve de l’évolution par les fossiles n’est pas exactement de même nature que la preuve par démonstration des sciences expérimentales ; il s’agit d’une preuve par accumulation de données convergentes, ce qui est typique des sciences historiques ».


 

Phylogène et l’enseignement de l’évolution au lycée

 

1- Diifférences entre l’utilisation de phylogène au lycée par rapport au collège

 Il est difficile de préjuger la place qui sera réservée à l’enseignement de l’évolution dans la réforme des programmes du lycée et donc à l’utilisation de Phylogène dans l’avenir. Avec les programmes actuels, c’est en seconde et surtout en terminale que le logiciel peut servir d’appui pour traiter les points en rapport avec l’évolution. Ces programmes actuels du second cycle ont été conçus à une période où on n’enseignait pas au collège la classification phylogénétique des êtres vivants et son interprétation évolutive. En conséquence, il y a un certain chevauchement entre les nouveaux programmes du collège, notamment de troisième et ceux du lycée.

 En seconde, il s’agit surtout de faire prendre conscience de l’unité des êtres vivants à l’échelle cellulaire et moléculaire, unité qui s’explique par leur origine commune. L’idée que tous les êtres vivants sont apparentés mais qu’ils le sont de manière plus ou moins étroite, est introduite à partir de la mise en évidence du plan d’organisation commun aux vertébrés, héritage de leur ancêtre commun qui n’est pas celui des autres organismes. On voit par là qu’on recoupe des sujets abordés en troisième. En conséquence, la collection sur « l’unité du vivant » et celle sur les « vertébrés » de troisième peuvent être utilisées en seconde avec les fonctionnalités qui sont celles du collège. Néanmoins, une originalité du second cycle, présente dès la classe de seconde, réside dans l’exploitation des données moléculaires. En seconde, il s’agit surtout de sensibiliser à l’idée de gènes partagés par tous les êtres vivants ou au moins par de nombreux. C’est le cas par exemple du gène CDC2 qui intervient dans le contrôle du cycle cellulaire des eucaryotes et celui des gènes homéotiques qui régissent l’organisation antéro-postérieure des métazoaires bilatériens. Phylogène, grâce à son fichier de données moléculaires sur les parentés entre organismes et le traitement de ces données qu’il réalise, permet de sensibiliser à l’idée d’unité du vivant à l’échelle des molécules.

En terminale, Phylogène est utilisé pour établir les relations de parenté au sein des vertébrés puis chez les primates. Cette utilisation permet notamment de situer la place de l’Homme dans le règne animal comme le demande le programme : « L’Homme est un eucaryote, un vertébré, un tétrapode, un amniote, un mammifère, un primate, un hominoïde, un hominidé, un homininé ». On perçoit facilement le recoupement avec le programme de troisième puisque se retrouvent dans les deux cycles, la classification phylogénétique des vertébrés et la place de l’homme dans cette classification.

Néanmoins les approches des deux cycles sont différentes et recoupent l’histoire des relations entre classification et évolution. Dans « L’origine des espèces », Darwin utilise les classifications de son époque qui reposaient sur le principe de subordination des caractères (donc pouvaient être présentées sous forme de groupes emboîtés) comme supports confortant la réalité de l’évolution (« le lien que nous révèlent partiellement nos classifications n’est autre que la communauté de descendance, la seule cause connue de la similitude des êtres organisés ». Il était bien conscient que les classifications de son époque n’étaient pas tout à fait satisfaisantes et précisait clairement le critère auquel elles devaient répondre : être généalogiques (au sens de phylogéniques ; terme qui sera créé après). Mais il n’a pas réussi à préciser la méthode pour qu’elles le soient. Il faudra attendre les années 50 pour que Hennig propose une série de règles pour reconstituer les parentés évolutives entre les êtres vivants, règles qui reposent sur l’évolution. Ainsi, actuellement, les classifications résultent de la mise en évidence des parentés entre les êtres vivants, tout groupe reconnu par la classification devant être monophylétique c'est-à-dire contenir un ancêtre commun et tous ses descendants.

Au collège, on se trouve en somme dans une situation proche de celle de Darwin : on établit en premier la classification sous forme de groupes emboîtés et sans référence à l’évolution, et son interprétation conduit à l’évolution, à un arbre phylogénétique. Au lycée en revanche, la notion d’évolution qui a été précisée en seconde et réaffirmée au tout début du programme de TS (« L’état actuel du monde vivant résulte de l’évolution ») précède la recherche des relations de parenté entre les êtres vivants et donc les classifications qui en découlent. C’est ce qui permet l’application, au moins partielle, des principes cladistes débouchant sur des classifications strictement phylogénétiques.

2 – Introduire avec Phylogène les principes de la méthode cladiste en terminale

Pour atteindre cet objectif, on peut s’inspirer de l’exemple retenu par Claire Calmet dans son article « Cladistique versus phénétique » du site. A partir de la collection des vertébrés du lycée, elle fait une sélection de 4 tétrapodes : l’Aigle, la Mésange, le Crocodile et le lézard et considère en premier un seul caractère, le membre antérieur de ces 4 vertébrés. Grâce à la fonction « comparer », on peut visualiser de façon comparative ces membres.

On peut en premier introduire la notion d’organes homologues (donc d’homologie) terminologie non employée au collège, même si implicitement, on a utilisé la notion pour établir les relations de parenté en clase de troisième. Il s’agit à ce stade d’homologie primaire : sont homologues des structures qui prises chez des organismes différents ont un plan d’organisation commun et entretiennent les mêmes connexions avec les structures voisines. L’homologie est le fruit de la comparaison des organismes et est détectée par les connexions.

Puisque le concept d’évolution des êtres vivants est connu dès élèves, on peut passer à l’interprétation évolutive de l’homologie primaire et donc définir l’homologie secondaire : sont homologues des structures qui sont héritées d’un ancêtre commun. Autrement dit si les membres antérieurs des 4 vertébrés envisagés ont un plan d’organisation commun des différentes pièces qui les constituent et une connexion semblable avec le reste du squelette, c’est qu’ils ont une origine commune et dérivent d’une structure présente chez l’ancêtre commun. Par là, on voit que l’homologie (homologie primaire observée et homologie secondaire postulée) permet d’établir des relations de parenté : les 4 organismes sont plus étroitement apparentés entre eux qu’avec des organismes qui n’auraient pas des membres construits sur ce modèle. On peut très rapidement utiliser Phylogène pour montrer que cette parenté est traduite par un arbre avec une quadrifurcation. issue d’un carré représentant un ancêtre commun aux 4 taxons ; et faire réfléchir sur le fait que cet arbre n’apporte aucune affirmation sur les relations de parenté entre ces 4 taxons.

Il est évidemment facile de faire constater l’existence de deux états de ce membre antérieur des 4 vertébrés : l’état « pattes » et l’état « ailes » et d’amener à établir des relations de parenté entre eux à partir de cette observation. Claire Calmet dit que la réponse la plus fréquente des élèves est d’indiquer une parenté étroite entre l’Aigle et la Mésange d’une part, le Crocodile et le lézard d’autre part. Il s’agit alors de leur faire prendre conscience que cette réponse est en partie fausse, ce qui va faire intervenir les notions d’état ancestral et d’état dérivé d’un caractère. Pour cela, on peut les inciter, grâce aux fossiles de la collection des vertébrés, à rechercher les moments d’apparition du membre de type patte et du membre de type aile au cours de l’histoire des vertébrés. La notion d’évolution étant connue, l’état « aile » apparaît comme résultant d’innovations évolutives ayant provoqué la transformation d’un membre de type patte. On peut dire que l’état « aile » est une homologie dérivée dans l’ensemble des vertébrés tétrapodes et que Mésange et Aigle qui la possèdent l’ont hérité d’un ancêtre commun qui n’est pas celui du Crocodile et du Lézard qui ne la possèdent pas. En revanche « l’état pattes » forme initiale du membre chez les vertébrés tétrapodes est une homologie ancestrale qui ne permet pas d’établir des relations de parenté au sein des tétrapodes : ce n’est pas parce qu’ils ont conservé l’état ancestral d’un caractère que des organismes sont plus étroitement apparentés entre eux.

Dès ce stade, on peut utiliser Phylogène et ses fonctions pour construire l’arbre traduisant les relations de parenté entre ces 4 vertébrés et donc initier à la pratique du logiciel.

Au terme de cette activité, on a dégagé quelques grands principes de la méthode cladiste : n’utiliser que des caractères homologues, ne sont informatifs que les caractères qui se présentent au moins sous deux états dont un état dérivé présent chez au moins deux des taxons, n’établir des parentés que sur la base des états dérivés des caractères.

Remarques : L’état dérivé d’un caractère peut être l’apparition d’un caractère qui n’existait pas antérieurement (par exemple l’amnios), la transformation de l’état d’un caractère (par exemple le passage d’une mâchoire à plusieurs os à une mâchoire à un seul os) ou la perte d’un caractère (disparition des membres chez les serpents).

L’homologie d’un caractère est établie en premier à partir de l’observation. Quand un caractère n’est pas visible chez un certain nombre des taxons, on ne peut parler d’homologie que chez les organismes qui le possèdent. Il s’agit alors d’établir si la possession du caractère est une homologie dérivée ou pas ; et ce n’est qu’après cela qu’on pourra dire si l’absence du caractère chez certains taxons est un état ancestral ou un état dérivé.

Il est peut-être utile de faire réfléchir à ce que cela signifie d’un point de vue génétique et de faire saisir que l’apparition d’un nouveau caractère comme l’amnios résulte d’innovations génétiques à partir d’une structure génétique (non connue !) présente chez les non amniotes

3- La matrice taxons –caractères au lycée

Elle peut-être construite, les caractères à utiliser étant à choisir parmi la liste déroulante située à gauche ou être directement obtenue à partir du tableau de référence. Elle indique sur la ligne horizontale du haut le caractère ; pour des raisons de place le nom du caractère a été parfois simplifié ( par exemple mâchoire inférieure au lieu de nombre d’os de la mâchoire inférieure ) ; dans les cases les états des caractères avec absence lorsque le caractère est absent chez certains taxons.

Pour certains caractères, c’est l’état dérivé du caractère qui est mis sur la ligne horizontale. Par exemple, pour la collection des vertébrés on trouve poils et plumes. Ce n’est pas très rigoureux quand on sait que poils et plumes sont deux états dérivés du caractère « productions épidermiques » (ou « dérivés du bourgeon épidermique) alors que les écailles en représentent un état ancestral. Logiquement on aurait dû mettre comme nom du caractère « productions épidermiques » et dans les cases soit plumes, soit poils, soit écailles. Pour des raisons du traitement informatique des données (par exemple traitement de deux états dérivés indépendants comme poils et plumes), il a été choisi de prendre comme caractère l’état dérivé. Cela n’a pas de conséquence puisqu’on n’établit les relations de parenté qu’à partir des homologies dérivées.

4 – l’étape de polarisation des caractères

La connaissance des critères permettant de déterminer l’état dérivé des différents caractères de la matrice n’est pas explicitement au programme actuel de terminale. Néanmoins c’est une étape fondamentale de la méthodologie cladiste. C’est pourquoi, depuis la version 2008 du logiciel , la fonction « Polariser » a été introduite afin de permettre aux élèves d’effectuer le codage des états des caractères et donc de renforcer l’importance de la notion d’état dérivé. Pour cela, on fait appel à la notion d’extra groupe.

Le critère extra groupe consiste à considérer un ou plusieurs taxons dont on sait qu’il(s) est (sont) extérieur(s) au groupe chez qui on recherche les relations de parenté. On admet que pour tous les caractères du groupe d’étude pour lesquels existent des états différents, l’extra groupe possède les états ancestraux. Cet extra groupe doit présenter une anatomie comparable aux taxons du groupe d’étude et donc posséder des caractères homologues avec ceux-ci. La règle d’utilisation de l’extra groupe admet qu’il n’y ait pas eu d’évolution convergente dans le groupe d’étude et celui de l’extra groupe pour tous les caractères envisagés.

A partir du moment où on utilise la notion d’extra groupe, cela suppose une connaissance au préalable de la classification. Par exemple une des collections dont l’étude est la plus pertinente en terminale est la sous collection des amniotes (dans la collection des vertébrés). L’élève doit avoir au préalable une connaissance de la position des amniotes au sein des vertébrés, connaissance qui découle de ce qui a été vu en troisième ou en seconde et qu’on peut rappeler si besoin !

Il aurait été possible de mettre dans chaque collection une seule espèce extra groupe. Une autre solution a été choisie ; on a accès à une liste déroulante de taxons entre lesquels l’élève doit faire un choix. de façon raisonnée. La technique permettant de mettre en évidence par la couleur les états dérivés des caractères est indiquée dans la documentation 2009 rédigée par Jean-François Madre.

5 - Construire l’arbre reflétant les relations de parenté au sein du groupe d’étude

Avec la fonctionnalité « Etablir des relations de parenté » on peut conserver la polarisation des caractères réalisée précédemment. Il faut dans un premier temps organiser le tableau, de sorte que les états dérivés les plus partagés se trouvent à gauche (en premier les états définissant le groupe d’étude) et que les taxons partageant le plus d’états dérivés soient proches. Cette étape est fondamentale pour une construction raisonnée de l’arbre.

La construction d’un arbre n’est pas explicitement au programme de terminale. Si on entraîne les élèves à la réaliser, c’est avec l’objectif que cela facilite la compréhension de ce qu’est un arbre et les rende donc capables de lire un arbre, d’en tirer des informations pertinentes comme cela est demandé dans les épreuves du bac. Pour cela, il faut que lors de la construction, l’élève perçoive bien le sens des actions qu’il réalise et ne manipule pas les branches de façon uniquement intuitive.

Avec la version 2009 du logiciel, deux grands types de techniques peuvent être utilisés pour la construction de l’arbre. Considérons par exemple la collection des amniotes qui comporte des sauropsidés.

Première méthode (celle des versions précédentes du logiciel)

Elle consiste à sélectionner la totalité des taxons pour lesquels on veut établir des relations de parenté et considérer en premier l’état dérivé le plus partagé, celui définissant le groupe. Par exemple ,dans la collection des amniotes, on sélectionne la Tortue, le Lézard, le Crocodile, la Mésange, le Pigeon, l’Aigle, l’Oreillard, le Chat et le Chimpanzé, et on sélectionne l’état « présence de l’amnios » ; Toutes les branches sont colorées en jaune et se raccordent à un carré , ancêtre commun de tous les taxons. L’élève doit pouvoir dire ce qu’indique et ce que n’indique pas cette représentation.

On choisit un nouvel état dérivé partagé par de nombreux taxons, situé juste à droite de l’état précédent, la production d’acide ornithurique. La nouvelle arborescence se greffe sur la précédente mais cette fois les 3 branches partant de l’ancêtre commun et allant chacune vers une espèce de mammifère sont d’abord jaunes puis bleues. Il en découle aussi que l’ancêtre commun à tous les taxons est en jaune donc possède l’état dérivé, production d’acide ornithurique. L’élève doit relever en quoi cette représentation est contraire aux données. Puisque la production d’acide ornithurique est un état dérivé au sein des amniotes et non partagé par tous, c’est que l’ancêtre commun à tous les amniotes ne devait pas produire d’acide ornithurique, état ancestral qui a été conservé chez le Chat, le Chimpanzé et l’Oreillard. Pour remanier l’arborescence, il faut raisonner sur le fait qu’on doit établir les relations de parenté à partir de la prise uniquement de l’état dérivé Il faut donc déplacer les branches jaunes de sorte que tous les taxons produisant l’acide ornithurique aient un ancêtre commun qui n’est pas celui des autres amniotes. En opérant ainsi, on aboutit à une nouvelle arborescence avec deux ancêtres, celui des amniotes, et celui des sauropsidés (production d’acide ornithurique). L’entre nœud reliant les deux ancêtres est d’abord bleu (état ancestral) puis jaune. L’élève doit interpréter cette coloration et saisir qu’elle traduit une innovation évolutive.

On considère ensuite les autres états dérivés un à un ; à chaque fois avec les mêmes types de raisonnement, il faut remanier l’arborescence précédente de façon à la rendre compatible avec le nouvel état dérivé constaté.

Deuxième méthode rendue possible par la version 2009 du logiciel 

Elle est explicitée par Jean-François Madre dans la documentation 2009 du logiciel

On considère en premier deux taxons de la collection, ceux du bas de la colonne, par exemple la Tortue et le Lézard dans la collection des amniotes. On sélectionne l’état dérivé le plus partagé, l’amnios. Chaque espèce apparaît alors sous forme d’un rectangle coloré en jaune. Il s’agit de déplacer une des lignes de façon à aboutir à une arborescence à deux branches, dont l’élève doit expliciter la signification.

On considère alors un autre taxon, le Crocodile et l’objectif est de déterminer avec lequel des deux taxons précédents il est le plus étroitement représenté. On parcourt la série des états dérivés jusqu’à en trouver un partagé par le Crocodile et un seul des deux taxons précédents (présence de deux fenêtres temporales, état dérivé possédé par le Lézard et le Crocodile mais non par la Tortue. A partir de là l’élève doit déplacer le rectangle correspondant au Crocodile de façon à réaliser une arborescence avec le Lézard, et ainsi traduire qu’ils ont un ancêtre commun qui n’est pas celui de la Tortue. La construction de l’arbre se prolonge en considérant un nouveau taxon et en recherchant avec lequel ou lesquels des taxons présents il est le plus étroitement apparenté.

La démarche évoquée permet d’établir des relations de parenté au sein des sauropsidés puisqu’on n’a considéré jusqu’ici que des sauropsidés. Si maintenant, on considère le Chat, l’exploration des états dérivés indique qu’il ne partage avec les autres que l’amnios ce qui indique de le brancher à la racine de l’arbre. Chimpanzé et Oreillard permettent ensuite d’isoler le groupe des mammifères.

En résumé cette méthode met bien en évidence les degrés de parenté relatifs des taxons des collections en fonction du nombre d’états dérivés qu’ils partagent.

6 - Les groupes monophylétiques

Une fois l’arbre construit, la nouvelle version du logiciel permet la visualisation des groupes monophylétiques du groupe d’étude. Pour cela, il suffit de cliquer sur « Choix » et de cliquer sur « Afficher les boîtes ». Chaque boîte est un groupe monophylétique comprenant un ancêtre commun et tous ses descendants. Il est aussi possible de nommer ces groupes, en activant dans choix « Afficher les noms des groupes ». Pour cela, l’élève doit utiliser les états dérivés de la boîte pour sélectionner le nom dans un menu déroulant ; en cas d’erreur le logiciel le signale. Pour construire l’arbre on est parti de taxons de niveau spécifique (en première approximation) mais le travail d’établissement des relations de parenté débouche sur une phylogénie de groupes. L’élève doit avoir conscience que si dans la boîte des mammifères, trois taxons sont représentés (Chat, Chimpanzé et Oreillard dans la collection des amniotes du logiciel) la boîte comprend en réalité tous les taxons fossiles et actuels possédant les états dérivés définissant le groupe.

7 - Exploration de l’arbre

En cliquant sur « Choix », on a aussi accès à « Explorer l’arbre », ce qui permet de mettre les élèves dans la situation de lire l’arbre, d’en tirer des informations intéressantes. Plusieurs activités sont possibles :

en premier, on peut connaître le portrait robot des ancêtres communs en cliquant sur les nœuds ; les états dérivés propres à l’ancêtre apparaissent en vert et les états transmis par son ancêtre en jaune. En outre la couleur verte visualise bien qu’il a transmis ses états dérivés à tous ses descendants

la localisation des diverses innovations évolutives sur l’arbre peut être repérée en cliquant sur les différents caractères du tableau : on observe pour chaque caractère un entre nœuds avec une partie bleue suivie d’une partie jaune : le changement de couleur traduit l’innovation évolutive ayant fait passer le caractère d’un état ancestral à un état dérivé.

En utilisant l’icône permettant la permutation des branches autour d’un nœud, il est possible de faire saisir que des arbres d’apparence différente recèlent en réalité les mêmes informations, et qu’en particulier l’ordre des taxons de gauche à droite n’a pas de signification

On peut cliquer sur un caractère du tableau qui n’a pas été utilisé pour la construction de l’arbre. Par exemple, dans la collection des amniotes, on peut cliquer sur le caractère température : l’arbre visualise alors que l’état dérivé « homéotherme » est apparu deux fois : dans la lignée des mammifères d’une part, dans celle des oiseaux d’autre part. La notion de convergence peut ainsi être introduite. ; c’est une ouverture éventuelle à l’application du principe de parcimonie dans la construction des arbres phylogénétiques.

8 - Réflexions sur les groupes phylogénétiques créés par le logiciel

Deux critiques sont parfois faîtes à la version actuelle du logiciel :

les ancêtres communs et leurs états sont bien mis en évidence mais les innovations évolutives sur les branches, les entre-nœuds n’apparaissent pas. Or ce qu’on souvent aux candidats au bac est de localiser les innovations sur un arbre.

La délimitation des groupes monophylétiques n’est pas correcte, le groupe ne devant pas débuter à l’ancêtre des taxons du groupe d’étude, mais à l’apparition de l’innovation ou des innovations sur l’entre nœud qui précède l’ancêtre : par exemple dans la collection des amniotes, l’ancêtre commun au chat, au Chimpanzé et à l’Oreillard est situé à un nœud … mais ses caractéristiques proviennent d’un ancêtre chez qui ses innovations sont apparues situé sur l’entre nœuds.

Ces critiques méritent d’être fortement nuancées.

On a vu précédemment que dans la phase d’exploration de l’arbre, il est possible de repérer les innovations en cliquant sur les caractères du tableau. Par exemple dans l’arbre des amniotes, l’entre nœud menant de l’ancêtre des amniotes à celui des mammifères se colore en « bleu-jaune » lorsqu’on clique sur « une fenêtre temporale, « poils », mâchoire inférieure à un seul on, « allaitement » température », ce qui révèle un ensemble d’innovations ayant conduit aux mammifères. Donc les innovations évolutives sont plus apparentes dans la nouvelle version que dans les versions précédentes.

Il est vrai que l’ancêtre commun au Chat, au Chimpanzé et à l’Oreillard n’est pas l’ancêtre commun à tous les mammifères… même s’il l’est à bien d’autres mammifères que ces trois là ! Mais les caractères utilisés dans la collection des amniotes ne sont pas des caractères qui permettent de faire des relations de parenté au sein des mammifères. Pour que le logiciel fonctionne, on est obligé de partir de taxons qui sont des espèces (à vrai dire pas nommées rigoureusement) mais c’est pour aboutir à une phylogénie de groupes plus ou moins fine en fonction des caractères retenus. Chat, Chimpanzé et Oreillard ne sont pris que comme 3 spécimens parmi les vertébrés actuels et fossiles qui possèdent les mêmes états dérivés : poils, mâchoire inférieure à un seul os, etc. Il n’y a donc aucune raison pour que leur ancêtre commun ne soit pas aussi celui de tous les mammifères ayant existé.

Il faut en outre bien percevoir qu’en l’absence d’informations supplémentaires, la position précise des innovations sur un entre nœud est totalement arbitraire : loin du nœud, au milieu, près du nœud ? Pour ne pas provoquer des discussions sans fin, les boîtes dessinées sur l’arbre dépassent l’ancêtre commun et mordent sur les branches !