Au programme de ce chapitre
- I. Classer selon la parenté
- II. Construire un arbre
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un arbre phylogénétique représente les liens de parenté entre espèces. Les espèces actuelles sont au bout des branches ; chaque nœud représente un ancêtre commun hypothétique ; le long des branches apparaissent des innovations évolutives (nouveaux caractères), qui sont ensuite héritées par tous les descendants.
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Un exemple corrigé
Exemple Résultat : la lamproie se détache en premier, puis la perche, la grenouille, le lézard et enfin la souris. La souris et le lézard partagent l'amnios : ils sont plus proches entre eux qu'avec la grenouille. La chauve-souris, qui a des poils et allaite ses petits, se place avec la souris parmi les mammifères ; ses ailes et celles de l'oiseau sont des structures analogues (même fonction, apparues indépendamment).
Lexique
- arbre phylogénétique
- schéma des liens de parenté entre espèces
- ancêtre commun
- espèce hypothétique dont descendent plusieurs espèces
- innovation évolutive
- nouvel état d'un caractère, transmis aux descendants
- caractère analogue
- caractère de même fonction apparu indépendamment
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — lire l'arbre comme une échelle de progrès. Sur un arbre, aucune espèce actuelle n'est « plus évoluée » : toutes sont au bout de leurs branches et ont évolué depuis l'ancêtre commun pendant la même durée. L'humain n'est pas « au sommet ».
Piège — juger la proximité d'après la place sur la page. Deux espèces voisines sur le dessin ne sont pas forcément proches : on peut faire pivoter les branches autour d'un nœud sans changer la parenté. Remonte toujours jusqu'au nœud commun.
Attention Sur un arbre, aucune espèce actuelle n'est l'ancêtre d'une autre. L'humain ne descend pas du chimpanzé : ils ont un ancêtre commun, qui n'était ni l'un ni l'autre, il y a environ 7 millions d'années.
L'astuce du prof
Astuce Aujourd'hui, on construit surtout les arbres à partir des séquences d'ADN ou de protéines : on compte les différences entre espèces. Moins il y a de différences, plus l'ancêtre commun est récent.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Un arbre à cinq espèces
Matrice de caractères (oui = présent) :
Construis l'arbre. Quelles espèces sont les plus proches ? Cite un clade.
| Espèce | Vertèbres | Mâchoires | 4 membres | Amnios | Poils |
|---|---|---|---|---|---|
| Lamproie | oui | non | non | non | non |
| Requin | oui | oui | non | non | non |
| Salamandre | oui | oui | oui | non | non |
| Tortue | oui | oui | oui | oui | non |
| Chat | oui | oui | oui | oui | oui |
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Le caractère « vertèbres » est partagé par toutes les espèces : il est sur le tronc. La lamproie n'a pas de mâchoires : elle se détache la première. Puis le requin (pas de membres) se détache, puis la salamandre (pas d'amnios). Reste le groupe Tortue–Chat, qui partage l'amnios ; le chat se distingue par les poils.
Les plus proches sont la tortue et le chat (ils partagent l'amnios). Un exemple de clade : {salamandre, tortue, chat}, qui descend de l'ancêtre porteur des quatre membres, ou {tortue, chat} (amniotes).
Les plus proches sont la tortue et le chat (ils partagent l'amnios). Un exemple de clade : {salamandre, tortue, chat}, qui descend de l'ancêtre porteur des quatre membres, ou {tortue, chat} (amniotes).
Exercice 2 — Humain, chimpanzé, gorille, orang-outan
Voici l'arbre simplifié (dates arrondies) : l'ancêtre commun de l'humain et du chimpanzé vivait il y a environ 7 millions d'années ; leur ancêtre commun avec le gorille, il y a environ 9 millions d'années ; avec l'orang-outan, il y a environ 14 millions d'années. (a) Quelle espèce est la plus proche de l'humain ? (b) L'humain descend-il du chimpanzé ? (c) Les « grands singes » sans l'humain (chimpanzé, gorille, orang-outan) forment-ils un clade ?
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Le chimpanzé : l'ancêtre commun le plus récent (7 millions d'années) est plus récent que celui avec le gorille (9) ou l'orang-outan (14).
(b) Non. Les deux espèces actuelles sont au bout de deux branches ; elles descendent d'un ancêtre commun qui n'était ni l'une ni l'autre.
(c) Non. L'ancêtre commun de ces trois espèces est aussi l'ancêtre de l'humain : un clade doit contenir tous les descendants de l'ancêtre. Un groupe qui exclut l'humain n'en est donc pas un.
(b) Non. Les deux espèces actuelles sont au bout de deux branches ; elles descendent d'un ancêtre commun qui n'était ni l'une ni l'autre.
(c) Non. L'ancêtre commun de ces trois espèces est aussi l'ancêtre de l'humain : un clade doit contenir tous les descendants de l'ancêtre. Un groupe qui exclut l'humain n'en est donc pas un.