Cladogrammes sont des représentations graphiques qui illustrent les relations évolutives entre différents groupes d'organismes. Ils contribuent pour comprendre la phylogénie, mettant en évidence l’histoire évolutive partagée entre différentes espèces.
Ces diagrammes sont construits sur la base de caractéristiques partagées et dérivées, appelées synapomorphies. Un cladogramme est composé de terminaux, de branches, de nœuds et de racine. Chaque bifurcation dans un cladogramme représente un point auquel une lignée ancestrale commune s'est divisée en lignées distinctes.
A lire aussi: Variabilité génétique - élément fondamental pour que l'évolution se produise
Sujets dans cet article
- 1 - Résumé des cladogrammes
- 2 - Qu'est-ce qu'un cladogramme ?
- 3 - Phylogénie et cladogramme sont-ils synonymes ?
- 4 - Quelle est la fonction du cladogramme ?
- 5 - Quels sont les éléments du cladogramme ?
- 6 - Comment construire un cladogramme ?
- 7 - Comment lire un cladogramme ?
Résumé sur les cladogrammes
- Les cladogrammes sont des diagrammes de branchement qui représentent les relations phylogénétiques entre les taxons.
- Ils ont été proposés dans le cadre de la systématique phylogénétique ou cladistique.
- Phylogénie et cladogramme ne sont pas synonymes.
- Les cladogrammes sont construits à partir de synapomorphies, définies par des hypothèses d'homologies entre caractéristiques de différents organismes.
- La parcimonie est un critère important dans la construction des cladogrammes et recherche le modèle le plus simple qui explique les relations observées.
- Les éléments d'un cladogramme sont: les terminaux, les nœuds, les branches et la racine.
- La disposition des organismes dans les branches du cladogramme reflète la proximité de leurs relations évolutives.
- Chaque nœud d'un cladogramme représente un ancêtre commun.
- Les fossiles ne sont pas considérés comme nous. Ils sont en phase terminale.
- La longueur des branches d'un cladogramme ne représente pas le passage du temps.
- Ces représentations aident à comprendre la diversité biologique et les liens évolutifs entre les différents organismes.
Qu'est-ce qu'un cladogramme ?
Les cladogrammes sont diagrammes de branchement représentant les relations de parenté phylogénétiques entre les taxons (groupe d'organismes réunis sur la base de caractéristiques communes). Les cladogrammes font partie de la systématique phylogénétique ou cladistique, une approche de la systématique proposée à partir de la publication des travaux de Willi Hennig en 1966.
En cladistique, on comprend que la diversité des êtres vivants elle résulte de processus évolutifs, tels que l'anagenèse et la cladogenèse. L'anagenèse est le processus par lequel un personnage émerge ou change dans une population au fil du temps, étant responsable des nouveautés évolutives.
La cladogenèse fait référence aux changements évolutifs des lignées phylogénétiques relatif à événements de spéciation (émergence de deux ou plusieurs espèces descendantes d'une espèce ancestrale), conduisant à la diversification évolutive d'une lignée.
Ne vous arrêtez pas maintenant... Il y en a plus après la publicité ;)
La cladistique propose uniquement la reconnaissance des groupes monophylétiques (groupe formé exclusivement par une espèce ancestrale et tous ses descendants) comme naturels, formant leurs groupements de taxons basés sur la reconnaissance de synapomorphies (caractères dérivés partagés entre les taxons terminaux qui composer).
Il utilise également la parcimonie comme critère pour choisir entre les hypothèses expliquant les relations de parenté phylogénétique entre les organismes. Selon le critère de parcimonie, l’explication la plus simple de la relation phylogénétique entre organismes est celui qui présuppose le plus petit nombre d'étapes évolutives, c'est-à-dire minimiser les changements dans l'état de personnages tout au long de l'évolution.
Voir aussi: Que sont les organes analogues et les organes homologues ?
Phylogénie et cladogramme sont-ils synonymes ?
Il est important de souligner que Il n'est pas recommandé d'utiliser les termes phylogénie et cladogramme comme synonymes. La phylogénie représente les relations évolutives entre les taxons, y compris les aspects du processus de diversification évolutive d'une lignée biologique à travers des événements de cladogenèse, non représentée dans les cladogrammes. Le temps, par exemple, n'est pas représenté dans ces diagrammes.
Quelle est la fonction du cladogramme ?
Cladogrammes offrir une représentation visuelle des relations évolutives entre divers groupes d’organismes, fournissant une structure qui facilite l’organisation et la compréhension des connaissances sur l’évolution. Ces diagrammes non seulement simplifier l’analyse et la communication de données complexes mais aussi permettre l'identification de caractéristiques partagées entre différents groupes en les incluant dans les branches du cladogramme.
Les cladogrammes mettent également en évidence les clades, qui représentent des groupes d'organismes unis par un ancêtre commun, contribuer à la délimitation des taxons à différents niveaux hiérarchiques, en tant qu'espèce, sexe, famille et ordre. Cette approche visuelle est essentielle pour comprendre la diversité biologique et les interconnexions évolutives entre les êtres vivants.
Quels sont les éléments du cladogramme ?
Le cladogramme est composé de :
- terminaux;
- branches;
- nous;
- source.
Les bornes représentent les entités étudiées, qui peuvent être un individu, des populations ou une espèce. Les lignes sortant des terminaux sont les embranchements. Les branches sont reliées entre elles par un nœud. Ils connectent directement les terminaux ainsi que les niveaux plus bas.
Le nœud représente l'ancêtre hypothétique de chaque cluster dans lequel l'événement de cladogenèse s'est produit. Le dernier nœud désigne l'insertion de la racine, le point auquel un cladogramme se connecte au reste de l'arbre de vie, et représente une hypothèse de la lignée la plus ancienne du groupe.
Important: Les nœuds ne représentent pas des fossiles. Un fossile, une fois trouvé, est un élément connu dans l'analyse et sera représenté par un terminal utilisant une convention (généralement un poignard) pour souligner qu'il s'agit d'un taxon fossile.
Comment construire un cladogramme ?
Des cladogrammes sont construits basé sur la définition des terminaux, qui représentent l’ensemble des taxons d’intérêt à étudier et constituent le groupe interne. L'ensemble des espèces à inclure à des fins de comparaison avec les taxons appartenant au groupe interne constitue le groupe externe. Le groupe externe a également pour fonction d'assister au point d'enracinement de l'arbre lors d'une analyse.
Pour la reconstruction phylogénétique d'un ensemble d'organismes, des données issues d'études morphologiques sont utilisées, génétique, comportementales, écologiques, embryologiques ou toute autre caractéristique héréditaire.
Les systématistes (chercheurs en systématique) analysent un grand nombre de spécimens représentant différentes lignées d'intérêt, à la recherche de caractéristiques (ou caractères) présentes dans ces organismes. Dans cette recherche, des hypothèses d'homologie sont esquissées, dans lequel des relations de correspondance sont établies entre les structures de l'organisme. Une structure est homologue à une autre lorsqu’elle est héritée d’un ancêtre commun. Lorsqu’il y a une erreur en proposant une hypothèse d’homologie, on parle alors d’homoplasie.
Les caractéristiques collectées sont compilées dans une matrice de caractères. Dans une matrice de caractères, les lignes représentent les organismes et les colonnes représentent les traits, indiquant l'état de chaque trait pour chaque organisme. Dans le cas de données moléculaires, chaque site observé dans une séquence donnée est considéré comme un caractère. La matrice de caractères aide à organiser les informations à transposer en cladogramme.
La matrice de caractères est ensuite analysée afin de tenter de définir les états dérivés de chaque personnage (apomorphies) et les états ancestraux (plésiomorphies). Cette analyse est effectuée par un algorithme qui tente de concilier les changements d'état observés dans la matrice avec un arbre phylogénétique qui explique ces changements de la manière la plus simple possible, en utilisant le principe de parcimonie.
Savoir plus: Que dit la théorie de la sélection naturelle ?
Comment lire un cladogramme ?
Dans un cladogramme, la plus grande proximité de deux éléments par rapport à un troisième est interprétée comme le reflet de l'histoire évolutive de ces taxons, et ils sont appelés groupes frères. Les bifurcations du cladogramme représentent les points de séparation des lignéesau fil du temps. L'ordre de branchement est représenté par la racine, comme événement évolutif le plus ancien, vers les terminaux, qui représentent les événements récents.
La longueur des branches ne représente pas des unités de temps, c'est-à-dire que la longueur d'une branche par rapport à une autre nous dit la même chose. En outre, toi les cladogrammes peuvent avoir différentes représentations esthétiques, avec des branches plus carrées par exemple. Il est important de souligner que inverser un cladogramme ne change pas les relations entre les taxons.
Il est possible d'observer la présence de trois types de groupements dans les hypothèses représentées par les cladogrammes, alors que la cladistique ne reconnaît que l'existence de groupes monophylétiques :
- Groupe monophylétique : C'est un groupe considéré comme naturel, formé exclusivement d'une espèce ancestrale et de tous ses descendants. Les groupes monophylétiques sont également connus sous le nom de clades et peuvent être diagnostiqués par la présence de synapomorphies.
- Groupe paraphylétique : C'est un groupe considéré comme artificiel, car formé d'une espèce ancestrale et d'une partie de ses espèces descendantes, mais pas toutes. Elle est confortée par la présence de plésiomorphies et l'absence de synapomorphies.
- Groupe polyphylétique : est un groupe artificiel formé d'espèces descendantes de plusieurs ancêtres.
Crédits images
[1]Wikimédia Commons
Sources
AMORIM, D. S. 2002. Fondamentaux de la systématique phylogénétique. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 p.
JUSTINE, L. UN. D., MEGLHIORATTI, F.A. & RODRIGUES, M.E. 2011. Le contenu de la systématique et de la phylogénétique dans les manuels scolaires du secondaire. Tour. Essai, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Thème 4. Notions de base de systématique phylogénétique. Dans: Vie et Environnement – Diversité biologique et phylogénie. Licence en Sciences – USP/Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. UN. 2007. Enseigner la biologie évolutive en utilisant la structure conceptuelle de la systématique phylogénétique - JE. Science et enseignement, 1(2).
WILEY, E. O. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Phylogénétique: la théorie et la pratique de la systématique phylogénétique. 2. éd. Oxford: Wiley. 406 p.
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Regarder:
FLORES, Heloísa Fernandes. « Cladogramme »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/cladograma.htm. Consulté le 3 décembre 2023.
