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Établir des relations de parenté

vendredi 6 février 2004, par Alain Gallien

Construire un arbre phylogénétique (Travail Dirigé donné en mai 1998)

la construction d’arbres phylogénétiques n’est pas exigible en TS 

On peut retrouver les parentés et donc construire l’histoire évolutive (phylogénie) d’un groupe d’êtres vivants en retrouvant les ressemblances ( et donc les dissemblances)- 2 approches sont possibles :

la phénétique qui permet de reconstruire un arbre évolutif en utilisant les ressemblances globales( homologies et convergences étant utilisées) à partir du maximum de données

la cladistique (mise au point dans les années 50) les caractères qui permettent de comparer les différents êtres vivants sont envisagés dans leur état primitif (ex :l’écaille) ou évolué (ex :la plume) ; écaille et plume constituant 2 aspects du caractère "revêtement épidermique"- l’état évolué étant apprécié par le développement ontogénétique( au cours du développement individuel ,un caractère évolue vers une spécialisation) ou par son état historique constaté par l’étude des fossiles.

Dans ce TD on envisagera seulement la technique cladistique
(inspiré de la publication de Bruno Chanet dans le bulletin n°3 1997)

Principe

si 2 espèces (au sens large) E1 et E2 ont entre elles moins de différences qu’elles n’en présentent avec une troisième E3, on admet que E1 et E2 ont un ancêtre commun moins éloigné dans le temps qu’avec E3.

Exemple théorique :

Soit 3 groupes (espèces par exemple) A, B et C et 10 caractères théoriques numérotés de 1 à 10. Pour chacun de ces caractères, 0 est l’état primitif et 1 est l’état dérivé (évolué).Voici par exemple une répartition des états des 10 caractères théoriques :

Caractère
 espèce
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
B
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
C
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0

L’analyse cladistique révèle ici que les caractères 6 et 7 témoignent d’une parenté étroite entre les espèces A et B.

Ainsi, on peut construire l’arbre évolutif
(cladogramme) ci-contre :

Chaque barre représentant l’apparition de l’état évolué de caractères-

avant chaque bifurcation (nœud ou dichotomie) existait l’ancêtre commun aux espèces qui en sont issues ; ici l’ancêtre commun à A et B est une espèce hypothétique qui est caractérisée par les caractères dérivés 6 et 7 qui la différencie de l’espèce C et ainsi l’ancêtre de (A et B) est postérieur à l’ancêtre de (A,B et C) (...).

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