Fiche de révision : Espèce, spéciation et systématique

📋 Plan du Cours

1. Définir le concept d’espèce
2. Limites de l’espèce biologique
3. Spéciation par vicariance
4. Spéciation par introgression
5. Taxinomie et nomenclature
6. Types porte-nom
7. Espèces invasives et biodiversité
8. Impacts des invasions biologiques
9. Histoire des classifications
10. Méthode cladistique

📖 1. Définir le concept d’espèce

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce biologique : Ernst MAYR — un groupe de populations naturelles interfécondes et reproductivement isolées des autres groupes semblables, qui occupent une niche spécifique

★ À maîtriser

📌 Une espèce est distinguée d’une autre par des caractères communs, mais la définition biologique ajoute l’interfécondité et l’isolement reproductif.

Compléments

• Lherminier et Solignac recensent 146 définitions différentes de l’espèce en 2005. — Lherminier & Solignac

• Vulpes vulpes illustre une espèce possédant une vaste répartition spatiale, ce qui complique l’application du concept biologique de l’espèce.

💡 Astuce mémo

Ressemblance morphologique ≠ interfécondité reproductive

📖 2. Limites de l’espèce biologique

★ À maîtriser

📌 Les espèces jumelles présentent un isolement reproductif sans différenciation morphologique notable.

📌 Les sous-espèces présentent une différenciation morphologique sans isolement reproductif complet.

Compléments

• Les groupes concernés sont:
  • les organismes asexués
  • les organismes parthénogénétiques
  • les organismes hermaphrodites
  • les organismes clonaux

📌 L’interfécondité ne constitue pas toujours un critère binaire, car l’introgression et l’évolution réticulée permettent des échanges génétiques entre espèces.

📖 3. Spéciation par vicariance

🔑 Notions clés & Définitions

• Vicariance : un isolement géographique ou écologique qui sépare une population et favorise la divergence de ses populations descendantes

★ À maîtriser

• La spéciation par vicariance transforme une population initialement interféconde en populations isolées géographiquement, puis en vicariants qui peuvent redevenir sympatriques sans redevenir interféconds.

Compléments

• Le fractionnement progressif de la Pangée, de la période carbonifère jusqu’à l’isolement des continents actuels au Crétacé, illustre une vicariance à grande échelle.

• La vicariance explique l’endémisme des marsupiaux, des lémuriens de Madagascar et de nombreuses espèces des Galápagos.

💡 Astuce mémo

Isolement géographique → divergence → perte d’interfécondité

📖 4. Spéciation par introgression

🔑 Notions clés & Définitions

• Introgression : le transfert de gènes d’une espèce vers le pool génétique d’une autre espèce suffisamment proche pour permettre l’interfécondation

★ À maîtriser

• La spéciation par introgression est une spéciation sympatrique résultant d’échanges génétiques entre espèces proches en conditions naturelles.

Compléments

• L’introgression peut être détectée par le séquençage de marqueurs moléculaires nucléaires, ribosomiques ou mitochondriaux.

• Chez les bactéries, le transfert de plasmides peut transmettre des gènes de résistance aux antibiotiques et avoir un impact sanitaire.

💡 Astuce mémo

Transfert de gènes → nouveau pool génétique → spéciation sympatrique

📖 5. Taxinomie et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• Taxinomie : l’étude théorique des bases, principes, règles et lois des classifications
• Taxon : toute unité taxinomique correspondant à un groupe d’organismes reconnu et défini dans une catégorie de classification

★ À maîtriser

• Les principaux rangs hiérarchiques sont:
  • règne
  • embranchement ou phylum
  • classe
  • ordre
  • famille
  • genre
  • espèce

Compléments

📌 La nomenclature est l’ensemble des règles permettant d’attribuer des noms scientifiques aux taxons actuels ou éteints.

💡 Astuce mémo

Règne → embranchement → classe → ordre → famille → genre → espèce

📖 6. Types porte-nom

🔑 Notions clés & Définitions

• Holotype : le spécimen unique porte-nom désigné dans la description originale d’une espèce
• Néotype : le spécimen-type unique désigné en l’absence de tout matériel original, notamment lorsque celui-ci est perdu ou détruit

★ À maîtriser

📌 Selon les règles de l’ICZN, un nom scientifique d’espèce s’écrit sous la forme Genre espèce Auteur, année.

Compléments

• Dans Melangius merlangus (Linné, 1758), les parenthèses indiquent que Linné avait décrit ce taxon dans un autre genre, Gadus.

📖 7. Espèces invasives et biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce invasive : un taxon non natif d’une zone géographique qui s’y est étendu après une expansion naturelle historique ou une introduction par l’Homme
• Invasion biologique : le succès d’une espèce à s’établir, à proliférer démographiquement et à s’étendre spatialement en dehors de sa zone géographique d’origine

★ À maîtriser

• 🔄 Les étapes d’une invasion biologique sont:
  1. introduction ou transport
  2. établissement
  3. expansion géographique et démographique

Compléments

• Les espèces citées sont:
  • Caenoplana variegata
  • Obama nungara
  • Bipalium kewense
  • Diversibipalium multilineatum

💡 Astuce mémo

Introduction → établissement → expansion → impacts

📖 8. Impacts des invasions biologiques

★ À maîtriser

• Les principaux domaines touchés sont: la biodiversité et l’équilibre des écosystèmes, l’agriculture, la pêche, l’activité forestière, la santé humaine, animale ou végétale

• Aedes albopictus, originaire d’Asie et implanté en Europe et en France, peut transmettre localement le chikungunya, la dengue et le Zika.

Compléments

• Xylella fastidiosa, introduite en Corse et en région Provence-Alpes-Côte d’Azur, ravage les oliviers et est transmise par des cicadelles.

• L’introduction de Scaphoideus titanus favorise la transmission de phytoplasmes responsables de la flavescence dorée de la vigne.

• L’introduction du rat noir Rattus rattus en Europe a été associée à des épidémies de peste bubonique entre 1347 et 1352.

💡 Astuce mémo

Introduction d’espèces → perturbations écologiques, économiques et sanitaires

📖 9. Histoire des classifications

★ À maîtriser

• Carl von Linné généralise l’usage de la nomenclature binominale et fonde la première systématique générale.

• Charles Darwin propose en 1859 le modèle de la descendance avec modification et fonde la théorie de la sélection naturelle avec Alfred Russel Wallace.

Compléments

• Jean-Baptiste Lamarck est présenté comme le père de la théorie de l’évolution dans Philosophie zoologique, publiée en 1809.

• Gregor Mendel étudie la transmission des caractères chez les pois et publie ses résultats en 1865.

• Willi Hennig fonde la cladistique ou systématique phylogénétique en 1950, et Ernst Mayr conceptualise l’espèce biologique.

💡 Astuce mémo

Linné → Darwin-Wallace → Mendel → Hennig → Mayr

📖 10. Méthode cladistique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cladistique : une méthode qui regroupe les taxons sur la base de caractères apomorphes partagés, appelés synapomorphies, et produit des cladogrammes ou phylogrammes
• Groupe monophylétique : un ancêtre et la totalité de ses descendants

📝 Points essentiels

• La phylogénie retrace les relations évolutives entre taxons, tandis que la généalogie retrace les liens de parenté au sein d’une lignée.

• Une apomorphie est un caractère dérivé, tandis qu’une plésiomorphie est un caractère ancestral ; une synapomorphie est une apomorphie partagée, tandis qu’une symplésiomorphie est un caractère ancestral partagé.

• Un groupe paraphylétique contient un ancêtre et seulement une partie de ses descendants, tandis qu’un groupe polyphylétique dérive de deux ou plusieurs espèces ancestrales.

💡 Astuce mémo

Monophylétique = tous les descendants ; paraphylétique = une partie ; polyphylétique = plusieurs ancêtres

📊 Tableaux de synthèse

Types de groupes phylogénétiques