QCM : Théorie cellulaire et arbre du vivant — 24 questions

Explication

La cellule est à la fois l’unité de structure, de fonctionnement et de reproduction des organismes vivants. La réduire à un rôle d’échange, de spécialisation tissulaire ou de protection ne rend pas compte de ces trois fonctions fondamentales.

Explication

Schleiden, botaniste, et Schwann, zoologiste, ont formulé respectivement en 1838 et 1839 l’idée que les organismes sont constitués de cellules. L’erreur la plus proche consiste à inverser leurs disciplines.

Explication

Un système vivant est défini par son caractère circonscrit et autonome, sa capacité de reproduction et ses capacités évolutives. La mobilité, la visibilité ou la présence de tissus ne constituent pas les critères généraux retenus ici.

Explication

Les organismes vivants disposent d’un métabolisme énergétique et nutritionnel propre, alors qu’un virus détourne la machinerie métabolique de la cellule hôte. La confusion vient de l’attribution au virus d’une autonomie métabolique qu’il ne possède pas.

Explication

L’évolution correspond à la transformation et à la modification des organismes au fil des générations. La reproduction à l’identique ne produit pas cette divergence, et les changements individuels liés à la croissance ne définissent pas l’évolution.

Explication

L’unicité du vivant tient aux caractéristiques communes de fonctionnement, tandis que sa diversité découle de variations comme les mutations. Les autres propositions inversent ces notions ou attribuent la diversité à des caractéristiques communes.

Explication

La classification biologique organise l’immense diversité du monde vivant au moyen de catégories hiérarchisées. La reconstruction des liens de parenté relève de la phylogénie, qui constitue une démarche distincte.

Explication

La hiérarchie va de l’espèce au règne en passant par le genre, la famille, l’ordre, la classe et l’embranchement. L’ordre inverse proposé dans une autre réponse va du général vers le particulier.

Explication

Carl von Linné est considéré comme le père de la taxonomie moderne et a établi la dénomination binomiale en latin. La représentation des liens de parenté et l’étude des mutations appartiennent à d’autres aspects de la biologie évolutive.

Explication

Une phylogénie reconstruit l’histoire évolutive et les relations de parenté entre les êtres vivants sous la forme d’un arbre. L’organisation en catégories hiérarchisées correspond à la classification biologique, et non à la phylogénie.

Explication

Un arbre phylogénétique propose une hypothèse concernant les relations de parenté et l’histoire évolutive des organismes. Il ne constitue pas une observation certaine de tous les ancêtres, car les nœuds représentent des ancêtres communs hypothétiques.

Explication

Les nœuds correspondent aux ancêtres communs hypothétiques des lignées qui en dérivent. Les organismes actuels ou fossiles sont représentés par les feuilles, tandis que les branches indiquent les liens de parenté.

Explication

Un caractère homologue est une structure héritée d’un ancêtre commun. Une ressemblance apparue indépendamment chez plusieurs espèces ne repose pas sur cette même origine ancestrale commune.

Explication

Un état primitif ne présente pas de changement par rapport à l’ancêtre précédent, alors qu’un état dérivé correspond à une innovation ou transformation nouvellement acquise. Le fait qu’un état soit partagé ne suffit donc pas à le définir comme primitif ou dérivé.

Explication

La polarisation des caractères intervient avant la construction et la comparaison des arbres, car elle permet d’identifier les états primitifs et dérivés. Elle constitue une étape de l’analyse et non sa conclusion.

Explication

L’extra-groupe comprend des organismes extérieurs au groupe étudié et fournit un point de référence pour polariser les caractères. Les organismes dont on reconstruit les relations appartiennent au groupe d’étude, et non à l’extra-groupe.

Explication

Dans cette matrice, la valeur $1$ indique qu’un caractère est partagé dans le groupe d’étude. La valeur $0$ correspond au caractère partagé avec le groupe extérieur.

Explication

La parcimonie retient l’arbre qui demande le moins de transformations des caractères, conformément au principe d’économie d’hypothèses. Le nombre de groupes ou de caractères observés ne suffit pas à déterminer l’arbre parcimonieux.

Explication

Une synapomorphie est un caractère dérivé partagé par plusieurs descendants et hérité d’un ancêtre commun exclusif. Une ressemblance apparue indépendamment dans différentes lignées n’est pas une synapomorphie.

Explication

Un groupe monophylétique inclut un ancêtre commun hypothétique ainsi que tous ses descendants, et il est défini par au moins une synapomorphie. Un groupe qui exclut certains descendants est paraphylétique.

Explication

Le groupe est paraphylétique parce qu’il exclut certains descendants de son ancêtre commun, notamment les oiseaux. Un groupe monophylétique devrait inclure l’ancêtre commun et l’ensemble de ses descendants.

Explication

L’arbre du vivant distingue les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes comme trois domaines. Les autres propositions regroupent des catégories qui ne correspondent pas à cette division en domaines.

Explication

La classification actuelle vise à refléter la phylogénie et reconnaît des groupes monophylétiques caractérisés par au moins une synapomorphie. L’idée d’une classification fondée sur des critères empiriques correspond plutôt aux anciennes classifications.

Explication

La reconstruction phylogénétique sert à déterminer qui est plus proche de qui et à discuter l’évolution des caractères. La diversité, la visibilité des caractères ou le milieu de vie ne suffisent pas à établir les relations phylogénétiques.