Fiche de révision : Classification phylogénétique

📋 Plan du Cours

1. Niveaux de biodiversité
2. Classifications préphylogénétiques
3. De Lamarck à Darwin
4. Construction de l’arbre du vivant
5. Caractères et groupes monophylétiques
6. Polyphylétisme et ressemblances
7. Le cas de l’ornithorynque
8. Paraphylétisme et conclusion

📖 1. Niveaux de biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : Diversité du monde vivant à trois niveaux : génétique, organisme et écosystèmes.

★ À maîtriser

• La diversité génétique concerne le génome et l’ADN, caractéristiques de chaque individu.

• La diversité des organismes concerne les espèces et les populations, tandis que la diversité des écosystèmes concerne notamment les différences écologiques entre une forêt tropicale et un désert.

Compléments

• 🔄 L’étude de la classification suit plusieurs étapes: observer, décrire, nommer, classer, appréhender le vivant dans l’espace et dans le temps

📖 2. Classifications préphylogénétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Classification artificielle : Regroupement des organismes selon un caractère prioritaire choisi, sans nécessairement refléter leur parenté.
• Scalisme : Conception des êtres vivants comme disposés de manière progressive et linéaire sur une échelle allant de l’inférieur au supérieur, avec l’homme au sommet.

📝 Points essentiels

📌 Une classification fantaisiste est littéraire, déraisonnée et inventée par son auteur, tandis qu’une classification scientifique repose sur une méthode fondée. — Jorge Luis Borges

• Dans sa classification des plantes à fleurs du XVIIIe siècle, Linnée utilise le nombre d’étamines comme caractère prioritaire.

• Les Fabaceae, qui comprennent notamment les haricots, les pois et les fèves, peuvent réunir des fleurs ayant respectivement 3, 5, 10 ou un multiple de 5 étamines, car leur fruit est toujours une gousse.

💡 Astuce mémo

Classification artificielle = critère choisi ; classification phylogénétique = parenté

📖 3. De Lamarck à Darwin

🔑 Notions clés & Définitions

• Descendance avec modification : Darwin, 1859 — Transformation d’une espèce au cours des générations, une espèce X pouvant donner une espèce A après un nombre de générations.
• Spéciation : Processus par lequel une espèce mère donne plusieurs espèces filles, dont certaines peuvent disparaître.

📝 Points essentiels

• Lamarck formalise le premier l’idée d’évolution du monde vivant et publie en 1809, dans Philosophie zoologique, le premier arbre phylétique des animaux.

📌 La théorie de l’évolution implique que les organismes vivants doivent être classés uniquement selon leur parenté, ce qui constitue la classification phylogénétique. — Darwin

💡 Astuce mémo

Descendance avec modification → spéciation → classification selon la parenté

📖 4. Construction de l’arbre du vivant

★ À maîtriser

• Haeckel invente le terme de phylogénie et propose en 1866 un arbre où aucun groupe actuel ne descend d’un autre groupe actuel.

• Hennig propose en 1965 la cladistique, une méthode de reconstruction des phylogénies à partir des caractères observables des êtres vivants.

📌 La généalogie décrit les relations de parenté entre individus, tandis que la phylogénétique décrit les relations de parenté entre espèces.

Compléments

• Un arbre ultérieur de Haeckel place successivement les bactéries, les invertébrés, les vertébrés et les mammifères, avec l’homme au sommet, ce qui constitue un retour partiel au scalisme.

💡 Astuce mémo

Espèces actuelles aux extrémités ; espèces ancestrales aux nœuds

📖 5. Caractères et groupes monophylétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapomorphie : Caractère issu d’une mutation viable, hérité et transmis de manière identique à tous les descendants concernés.
• Groupe monophylétique : Groupe comprenant tous les descendants d’un ancêtre commun ayant acquis et transmis des caractères propres, appelés synapomorphies.
• Apomorphie : Nouveau caractère issu d’une mutation viable et favorable à l’environnement.

📝 Points essentiels

• Les caractères utilisés sont:
  • morphologiques
  • anatomiques
  • moléculaires, notamment les séquences d’ADN

💡 Astuce mémo

Mutation héritée → synapomorphie → groupe monophylétique

📖 6. Polyphylétisme et ressemblances

🔑 Notions clés & Définitions

• Groupe polyphylétique : Groupe rassemblant des espèces ayant acquis indépendamment des caractères analogues dans des lignées différentes et ne possédant aucune synapomorphie.

📝 Points essentiels

📌 Le parallélisme évolutif correspond à l’apparition d’un même caractère dans deux lignées différentes sans contrainte particulière, tandis que la convergence évolutive résulte d’une adaptation à un milieu sous l’effet d’une pression environnementale.

• La taupe marsupiale, la taupe commune et le rat taupier se ressemblent fortement sans avoir de parenté proche, ce qui illustre un groupe polyphylétique.

• Le terme végétal regroupe au moins 5 lignées distinctes et désigne donc un groupe polyphylétique, tandis que les animaux forment un groupe monophylétique.

💡 Astuce mémo

Ressemblance analogue ≠ parenté proche

📖 7. Le cas de l’ornithorynque

📝 Points essentiels

• L’analyse cladistique de l’ornithorynque le place dans le groupe monophylétique des mammifères malgré son bec, son cloaque et sa ponte d’œufs, car il possède des poils et allaite ses petits.

• Les poils et l’allaitement des petits sont des synapomorphies qui rattachent l’ornithorynque aux mammifères.

💡 Astuce mémo

Bec et œufs évoquent l’oiseau ; poils et allaitement établissent le mammifère

📖 8. Paraphylétisme et conclusion

🔑 Notions clés & Définitions

• Groupe paraphylétique : Un groupe paraphylétique comprend des descendants d’un ancêtre commun, mais pas tous, et ne présente pas de synapomorphie.

★ À maîtriser

• Aucune espèce actuelle ne descend d’une autre espèce actuelle : les espèces actuelles descendent d’espèces ancestrales disparues.

• Toutes les espèces actuelles sont évoluées, même lorsqu’elles ont conservé des caractères primitifs, archaïques, ancestraux, préhistoriques ou qualifiés de fossiles vivants.

• Seuls les groupes monophylétiques peuvent recevoir un nom dans une classification phylogénétique, car ils présentent des synapomorphies.

Compléments

• Les invertébrés forment un groupe paraphylétique car ils ne comprennent pas tous les descendants de leur ancêtre commun et partagent seulement l’absence de vertèbre, un caractère primitif.

• Le groupe des reptiles est paraphylétique car il comprend certains descendants d’un ancêtre commun, mais pas tous.

📊 Tableaux de synthèse

Types de groupes phylogénétiques