Mise
à jour : 04/06/2003
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Lire et
exploiter un arbre phylogénétique ( Tle S)
Proposée par Monique Dupuis, Lycée
Jean Monnet, La-Queue-les-Yvelines
On peut aussi reprendre la démarche, très simple, proposée
en 4e pour découvrir les principes d'établissement des relations
de parenté.
Un arbre phylogénétique
doit être accompagné des données qui ont permis de
le construire :
Un arbre phylogénétique est établi selon une méthode
cladistique, à partir de données précises; il doit
donc être accompagné de la matrice taxons/caractères
(avec indication des états dérivés de chaque caractère)
qui a été exploitée pour le construire, et/ou de légendes
sur l'arbre
situant les innovations évolutives justifiant chaque entre noeud
:
Rq : pour un même échantillonnage de taxons, on peut obtenir
des arbres différents selon les données utilisées.
Lire un arbre phylogénétique,
c'est ...:
-
préciser les parentés
en les justifiant
-
donner les caractéristiques
des derniers ancêtres communs
-
définir des groupes monophylétiques
(ou clades)
-
savoir dire si un arbre est valable
ou non
1 - Préciser les
parentés en les justifiant
Un arbre phylogénétique est établi en appliquant
le principe de la cladistique qui permet des regroupements (donc des parentés)
sur le partage d'états dérivés des caractères.
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Quels sont, d'après cet arbre, les plus proches parents du gorille
?
Les plus proches parents du gorille d'après cet arbre sont
le tarsier,
l'homme et le saki car c'est avec eux qu'il partage le plus d'innovations
évolutives (ou états dérivés des caractères):
mâchoires, doigts,
amnios, placenta et ongles.
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La salamandre est-elle plus apparentée au thon ou au tarsier ?
Bien qu'étant apparemment située "plus près"
du thon que du
tarsier dans l'arbre , la salamandre est plus apparentée
au tarsier
car c'est avec lui qu'elle partage le plus d'innovations évolutives
(deux innovations évolutives partagées : mâchoires
et doigts;
une seule partagée avec le thon : les mâchoires).
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2 - Donner les caractéristiques
des derniers ancêtres communs
Le dernier ancêtre commun se situe toujours à un noeud.
Ses caractéristiques sont les innovations génétiques
apparues
chez ses ancêtres.
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Le dernier ancêtre commun se situe toujours à
un noeud. Ses caractéristiques sont les innovations génétiques
apparues chez ses ancêtres.
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Situer le dernier ancêtre commun au saki et à la salamandre
et en préciser
-
les caractéristiques :
Les seules informations fournies par cet arbre concernant le dernier
ancêtre commun au saki et à la salamandre est qu'il
possèdait des
mâchoires et des doigts.
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3 - Définir des
groupes monophylétiques
Un groupe monophylétique, ou clade, réunit tous les
organismes, actuels et fossiles, qui partagent une même innovation
évolutive et l'ancêtre commun chez qui cette innovation
est apparue.
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Le clade des Tétrapodes réunit tous les
organismes actuels et
fossiles qui possèdent des doigts. |
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Le clade des Amniotes réunit tous les organismes actuels
et
fossiles qui possèdent un amnios. |
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Le clade des Primates réunit tous les organismes actuels
et
fossiles qui possèdent des ongles (à la place des
griffes) et un pouce opposable. |
4 - Savoir dire si un
arbre est valable ou non
Deux arbres, établis à partir de la même matrice,
peuvent être justes tout en présentant un aspect différent
(on peut effectuer une libre rotation des branches à chaque
noeud, sans changer la signification de l'arbre)
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Ces deux arbres sont parfaitement équivalents ...
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Chaque entrenoeud doit être justifié par une innovation
évolutive au moins.
Toutes les informations apportées par la matrice taxons/caractères
doivent être exploitées.
La place des fossiles dans
un arbre phylogénétique
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Les fossiles (ici l'Archeopteryx) se placent comme les organismes
actuels
dans un arbre phylogénétique (un arbre phylogénétique
est un arbre
de parentés). |
Si l'on veut donner un cadre temporel plus précis, il faut
prendre en compte des informations complémentaires : la période
à laquelle vivait ce fossile; on gradue alors l'axe des temps et
on descend le fossile et les noeuds qui sont "en-dessous" de lui dans l'arbre
(qui représentent des ancêtres de ce fossile et sont donc
plus anciens que lui ...) |
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