Construction d'un arbre phylogénétique

Un arbre phylogénétique est une représentation des liens de parenté entre différents taxons (groupe d'être vivant à un certain niveau taxonomique ex : espèce, ordre, classe) sa construction est basée sur le partage d'états dérivés de caractères homologues. Deux taxons sont groupes frères s'ils possèdent en commun plus d'états dérivés en commun qu'avec les autres taxons. Si plusieurs arbres (=hypothèse) sont possibles, l'hypothèse choisie comme la plus vraisemblable est l'arbre qui nécessite le moins d'évolution évolutives (= principe de parcimonie). L'arbre obtenu par cette méthode est un cladogramme (=méthode cladiste).

Pour les caractères moléculaires nous utilisons la méthode phénétique : l'arbre obtenu est un phénogramme. Pour le gène ou la protéine homologue envisagée, les taxons sont regroupés en fonction de degrés de similitude entre leur gène ou protéine. En effet les différences entre gènes ou protéines homologues sont liées à l'accumulation de mutation au cours de temps et on suppose que la vitesse d'évolution (= nombre de mutation accumulé par unité de temps) est la même dans toutes les lignées (=horloge moléculaire)

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Interprétation d'arbres phylogénétiques

Les taxons les plus apparentés sont ceux ayant l'ancêtre commun le plus proche dans le temps ou possédant le plus d'évolutions évolutives en commun. L'ensemble des descendants d'un ancêtre forme un groupe monophylétique ou clade (ex : vertébrés, tétrapodes, amniotes) Les poissons et les reptiles, groupes traditionnels dans la classification de sont donc pas des groupes monophylétiques et ne sont donc pas reconnus en tant que groupes par la classification phylogénétique. L'ancêtre commun n'est pas accessible mais la phylogénie permet d'en dresser un portrait robot. Cet ancêtre commun possède l'ensemble des caractères homologues dérivés (innovation évolutives),  que ses descendants ont en commun, ainsi le plus récent ancêtre commun à tous les vertébrés devait avoir le même plan d'organisation que tous.

Archéoptéryx a longtemps été considéré comme l'ancêtre commun des oiseaux car il a longtemps été le plus ancien fossile connu possédant des plumes. La phylogénie montre qu'il s'agit d'un intermédiaire structural entre dinosaures théropodes et oiseaux. Il est peu probable qu'il s'agisse de l'ancêtre direct des oiseaux. Tout ce qu'on peut dire c'est que la lignée ayant conduit aux oiseaux modernes est plus apparentée à celle représentée par archéoptéryx qu'à celles des dinosaures théropodes en ce sens, archéoptéryx n'est pas le chaînon manquant entre dinosaures et oiseaux.

La phylogénie dit qui est plus proche parent de qui mais pas qui descend de qui.

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !