Exercice du 13/9/2005 pour le 19/09/2006.
Caractères plésiomorphe, apomorphes, synapomorphes
souris moineau Chauve-souris manchot Ornithorynque
poils plumes poils plumes Poils
Squelette osseux
interne Squelette osseux
interne Squelette osseux
interne Squelette osseux
interne Squelette osseux
interne
dents bec dents bec Bec
vivipare ovipare Vivipare ovipare ovipare
Poumons thoraciques
Poumons thoraciques
Poumons thoraciques
Poumons thoraciques
Poumons thoraciques
37° C 40° C 37° C 40° C 37° C
Présence de
vertèbres Présence de
vertèbres Présence de
vertèbres Présence de
vertèbres Présence de
vertèbres 4 pattes 2 pattes, deux ailes 2 pattes, deux ailes 2 pattes, deux
nageoires
4 pattes
Anus + sexe cloaque Anus + sexe cloaque cloaque
Mamelles + lait Pas de lait Mamelles + lait Pas de lait Glandes cutanées + lait
2 clavicules Clavicules soudées
(“wishbone”) 2 clavicules Clavicules soudées
(“wishbone”) 2 clavicules + interclavicule Os pubiens réunis
par une symphyse Os pubiens, fins,
longs et libres Os pubiens réunis
par une symphyse Os pubiens, fins,
longs et libres Os pubiens soudés + 2 os épipubiens Hématies anuclées Hématies nuclées Hématies anuclées Hématies nuclées Hématies anuclées
À partir de ces données, justifiez l’appartenance de ces cinq espèces aux oiseaux ou aux mammifères. Rédigez un texte scientifique en piquant des mots de
vocabulaire dans le texte ci-dessous.
Un “caractère” est un élément du phénotype.
Un caractère plésiomorphe (angl : plesiomorphic) est présent chez les ancêtres, donc c’est un caractère que l’on peut qualifier de primitif, ancien ou ancestral. C’est une notion relative, pas absolue : il est plus primitif… Quand il est partagé par tout le phylum, c’est une symplésiomorphie
Un caractère apomorphe est un caractère dérivé, non présent chez les ancêtres mais qui caractérise tout la branche, le phylum qui fait suite à son apparition. Un caractère dérivé et partagé est une synapomorphie.
On voit donc qu’une apomorphie est repose nécessairement sur des caractères homologues.
Il faut donc se méfier des homoplasies (= non-homologies). Une homoplasie est un similarité chez une ou plusieurs espèces, d'organes, de parties d'organes, ou de séquences d'ADN* ou de protéines, lorsque l'on peut présumer que cette correspondance ne provient pas de l'héritage d'un ancêtre commun. On distingue plusieurs cas d'homoplasies :
l’analogie*, la convergence*, le parallélisme*, la réversion*. Remarque : Dans le cas des caractères moléculaires, l'homoplasie le plus souvent n'est pas détectable a priori et elle est révélée par l'arbre le plus parcimonieux. Dans le cas des caractères morphologiques, l'analyse fine des caractères et de leur homologie primaire permet plus souvent de détecter des homoplasies. Comme dans le cas précédent, celles qui n'auront pas été décelées seront révélées par l'arbre le plus parcimonieux.
Le travail de la cladistique est de décider si un caractère est primitif (valeur 0), c'est-à-dire hérité sans modification au sein d'un clade (et nulle part ailleurs), ou si le caractère est dérivé (valeur 1), c'est-à-dire hérité avec transformation une seule fois entre deux membres du clade (et nulle part ailleurs).
Les seuls phylums valables sont établis à partir de synapomorphies [étymologiquement : caractères dérivés partagés] : ensemble de caractères dans un état apomorphe, pouvant servir à définir un taxon.
La classification systématique – antérieure à la cladistique – utilise des groupes paraphylétiques : se dit d’un groupe composé par une partie seulement de la descendance d’un ancêtre commun. Ainsi les "reptiles" forment un groupe paraphylétique, car les oiseaux, descendants de certains dinosaures, ne sont pas inclus à l’intérieur.
Type 1 :
Je sais que l’arbre est
Crocodiles, dinosaures, oiseaux, mammifère et téléostéens (beaucoup de poissons) comme groupe extérieur.
Ce document me sert d’illustration dans ma récitation.
Je montre que les œufs sont une symplesiomorphie, et que la viviparité est une apomorphie des mammifères.
Type 2 :
Je connais les principes de la cladistique. Je me sers du document pour montrer que je sais mon cours (appliquer mon cours)
Je n’ai pas eu à apprendre les différentes innovations dans le cladogramme des vertébrés. Ou je fais semblant.
Je ne sais pas vraiment classer tous les animaux.
Les chauves souris sont-elles des oiseaux ?
Raisonnement phénétique :
Moineau / chauve-souris : 3 resemblances Souris / chauve souris : 12 resemblances
Raisonnement cladistique
Les ailes sont donc une analogie
Type 3
Je ne parle pas du cours, mais directement comme un chercheur.
Par exemple : y a-t-il dans ce document des analogies ; oui, les ailes.
Une réversion ; les ailes → nageoires.
Je fais des phrases :
L’oviparité est une symplésiomorphie des amniotes (et de même avant) ; Les plumes sont une synapomorpie des oiseaux.
La viviparité est une apomorphie. Elle n’est pas partagée par les ornithorynque ; elle doit permettre de définir un clade (ou phylum).
