QCM : Phylogénie et arbre du vivant (26 questions)

Explication

Une question phylogénétique précise cherche à établir une relation de parenté ou une position dans un arbre, comme celle des oiseaux par rapport aux crocodiles et aux tortues. La comparaison de tailles, de vitesses ou de milieux de vie ne constitue pas directement une question phylogénétique.

Explication

La racine représente le côté le plus ancien de l’arbre et permet d’orienter l’histoire évolutive. La position graphique d’un groupe et le nombre de caractères représentés ne mesurent pas son ancienneté ni son évolution.

Explication

Une polytomie est un nœud d’où partent plusieurs branches lorsque les données ne permettent pas de déterminer précisément les relations de parenté. Elle ne signifie ni identité des caractères, ni succession évolutive certaine, ni durées égales.

Explication

La construction commence par la sélection d’organismes représentatifs des groupes étudiés, afin de comparer leurs caractères et de reconstruire leurs relations de parenté. Une ressemblance générale ou un milieu commun peut être trompeur et ne suffit pas à établir ces relations.

Explication

Des structures sont homologues lorsqu’elles proviennent d’un ancêtre commun. Une similitude de forme ou de fonction constitue seulement un indice ou une hypothèse, car elle peut résulter d’évolutions indépendantes.

Explication

L’extra-groupe est extérieur au groupe d’étude tout en étant suffisamment proche pour aider à déterminer les états ancestraux et dérivés. Les organismes comparés à l’intérieur de l’étude appartiennent, eux, au groupe étudié.

Explication

Un état présent à la fois dans le groupe d’étude et dans l’extra-groupe est considéré comme général et primitif. Un état présent uniquement dans le groupe d’étude est au contraire interprété comme une innovation ou un état dérivé.

Explication

Le codage distingue notamment l’état partagé avec l’extra-groupe, noté 0, de l’état partagé dans le groupe d’étude, noté 1. Confondre ces deux codes inverse donc leur signification phylogénétique.

Explication

Un caractère constant ne fournit aucune variation permettant de séparer les organismes ou les groupes. Il ne permet donc pas de comparer les scénarios de parenté sur cette base.

Explication

La parcimonie privilégie l’arbre le plus court, c’est-à-dire celui qui nécessite le moins de transformations des caractères. Le nombre de groupes ou de caractères observés ne constitue pas le critère de sélection.

Explication

Une synapomorphie est un caractère dérivé partagé provenant d’un ancêtre commun exclusif, ce qui permet de reconnaître un groupe monophylétique. Un caractère ancestral ou apparu indépendamment ne fournit pas cette même indication.

Explication

Un groupe monophylétique inclut l’ancêtre commun ainsi que tous ses descendants. L’exclusion de certaines lignées descendantes caractérise plutôt un groupe paraphylétique.

Explication

La proximité phylogénétique est déterminée par l’ancêtre commun le plus récent : celui des oiseaux et des crocodiles est plus récent que leur ancêtre commun avec les tortues. Le nombre de caractères ancestraux ne suffit pas à établir cette relation.

Explication

Un groupe paraphylétique conserve l’ancêtre commun mais laisse au moins certains de ses descendants en dehors du groupe. L’inclusion de l’ancêtre et de tous ses descendants correspond à un groupe monophylétique.

Explication

Un arbre phylogénétique est une hypothèse de reconstruction fondée sur un ensemble donné d’organismes, de caractères, de données et d’hypothèses. Une modification de ces éléments peut donc conduire à réviser les relations proposées.

Explication

La classification présentée distingue les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes. Les champignons, les animaux et les plantes sont des lignées eucaryotes, tandis que les virus ne constituent pas l’un des trois domaines.

Explication

Les Eucaryotes possèdent un noyau, des organites et un cytosquelette, contrairement aux Bactéries et aux Archées. La présence d’une membrane plasmique et de ribosomes ne permet pas de distinguer ainsi ces groupes.

Explication

L’hypothèse présentée rapproche les Archées des Eucaryotes et ne les considère pas comme un groupe monophylétique. Les assimiler aux Bactéries ou les présenter comme une lignée issue des Eucaryotes contredit cette relation évolutive.

Explication

Les principales synapomorphies des Eucaryotes sont le noyau, la compartimentation du cytoplasme et le cytosquelette. La paroi de chitine caractérise notamment les champignons, mais elle ne définit pas l’ensemble des Eucaryotes.

Explication

Les Eumycètes sont des champignons hétérotrophes, aérobies, unicellulaires ou pluricellulaires, et leur paroi contient de la chitine. La cellulose est associée à la paroi des plantes, tandis que les chloroplastes ne constituent pas la paroi cellulaire.

Explication

Les Eumycètes et les animaux sont regroupés parmi les Opisthocontes, eux-mêmes inclus dans les Amorphés. Les Chlorobiontes et les Rhodobiontes désignent d’autres lignées eucaryotes.

Explication

Les algues vertes appartiennent aux Chlorobiontes, les rouges aux Rhodobiontes et les brunes aux Straménopiles, ce qui montre leur origine répartie entre plusieurs lignées. Leur diversité de lignées, plutôt qu’une différence de noyau, explique l’absence de groupe monophylétique.

Explication

Les bactéries sont unicellulaires, peuvent vivre seules ou en colonies et présentent notamment des formes de coque, de bacille, de spirille et de spirochète. Les descriptions fondées sur des tissus ou des organes concernent des organismes pluricellulaires.

Explication

Les bactéries agissent comme décomposeurs et contribuent au recyclage de la matière ainsi qu’aux cycles biogéochimiques, notamment celui de l’azote. La production de matière par photosynthèse concerne certaines bactéries, mais pas l’ensemble du groupe.

Explication

Les cyanobactéries possèdent de la chlorophylle a et des photosystèmes, ce qui leur permet de réaliser la photosynthèse et a contribué à enrichir l’atmosphère en oxygène il y a environ 2,5 milliards d’années. Leur activité photosynthétique ne correspond pas à une disparition de l’oxygène.

Explication

L’échelle permet de mettre en relation une image et la taille réelle de l’objet : un pore nucléaire mesure environ 2,2 µm, tandis qu’un cratère lunaire mesure environ 20 km. Elle aide donc à éviter une interprétation erronée de structures visuellement comparables, mais elle ne révèle pas directement leur composition chimique.