- Rubrique 3 - PLANS DORGANISATION DU VIVANT ET PHYLOGENIE Programme de lagrégation SV-STU Sciences...

- Rubrique 3 -PLANS D’ORGANISATION DU

VIVANT ET PHYLOGENIE

Programme de l’agrégation SV-STUSciences de la Vie

3.1 Les méthodes actuelles de la systématique

3- Plans d’organisation du vivant et phylogénie3.1- Les méthodes actuelles de la systématique

Groupes monophylétiques, paraphylétiques, polyphylétiques

D’après Lecointre&Leguyader, 2006


Méthode cladistique

= chercher les parentés par distinction des caractères dérivés

1. Echantillonnage taxonomique2. Choix des caractères informatifs3. Construction de la matrice des caractères

. Homologies primaires

. Polarisation des caractères4. Construction des arbres possibles5. Choix d’un arbre par la méthode de parcimonie



Méthode de parcimonie



Méthode phénétique et UPGMA



Méthodes de parcimonie

D’après Lecointre&Leguyader, 2006 & inrp.fr

Crâne de Cératosaure (Jurassique)n : narinefa : fenêtre antéorbitaireor : orbitefti : fenêtre temporale inférieurefm : fenêtre mandibulaire Autres caractères à utiliser :

. Membrane nictitante

. Gésier

3- Plans d’organisation du vivant et phylogénie3.3- Plan d’organisation des Métazoaires

La classification des Métazoaires




3.2 La phylogénie du vivant

3- Plans d’organisation du vivant et phylogénie3.2- La phylogénie du vivant

Les trois « règnes » du vivant

Paroi cellulaire de peptidoglycanes avec acide muramique

ARNt initiateur portant N-formylméthionine

Lipides membranaires avec liaison éther

Il existe bicouches formée de tétraéthers

ADN dans un noyau (délimité par enveloppe)

Microtubules, polymères de tubuline

Flagelle avec structure 9+2Mitochondries

ADN divisé en chromosomes pouvant être compactés

Division cellulaire par mitose (intervention MT)


3- Plans d’organisation du vivant et phylogénie

3.2- La phylogénie du vivant

L’arbre des eucaryotes

Eucaryotes

Bicontes

Unicontes


Lignée verte

Chromoalvéolés

Rhodobiontes

Chlorobiontes

Alvéolobiontes

Algues rouges

Algues vertes

EmbryophytesCiliés

DinophytesApicomplexés

Algues brunes

Eugléne / TrypanosomeEuglénobiontes

Foraminifères

Straménopiles

Eumycètes

Rhizopodes

Métazoaires Animaux

Champignons

Amibes

Opisthocontes





Groupe Synapomorphies

Unicontes Cellules libres avec un flagelle

Bicontes Cellules libres avec deux flagelles

Lignée verte Chlorophylle a, les deux s.u de la Rubisco sont codées par l’ADN chloroplastique

Chromoalvéolés Chloroplaste entouré de 4 membranes

Opisthocontes Chitine, flagelle propulseur

Rhodobiontes Perte des centrioles, mitose fermée, phycobilisome

Chlorobiontes Chlorophylle a, b, c ; réserve d’amidon intrachloroplastique

Alvéolobiontes Nombreuses vésicules aplaties (alvéoles) sous la membrane plasmique

Straménopiles Flagelles hétérocontes (dont un avec mastigonème)

Foraminifères Filopodes, test glycoprotéique (éventuellement calcifié secondairement)

Euglénobiontes Microtubules corticaux, crêtes mitochondriales discoïdes

Métazoaires MEC contenant du collagène, structure du spermatozoïde

Eumycètes 18s, EF, HSP

Rhizopodes Pseudopodes, caractères moléculaires




D’après Lecointre&Leguyader, 2006 / Raven, 2000

ESPECE

Nom latin

ESPECE

Nom français

CARACTERES

Plasmopora viticola Mildiou de la vigne

Flagelles hétérocontes, paroi cellulosique

Puccinia graminis Rouille du blé Formation de basidiospores, paroi contenant de la chitine, mycélium à cloison perforée.

Coprinus picaceus Coprin chevelu Formation de basidiospores, paroi contenant de la chitine, mycélium à cloison perforée

Fucus vesiculosus Fucus vesiculeux Chloroplaste entouré de 4 membranes, flagelles hétérocontes, paroi cellulosique

Ulva sp. Laitue de mer Chlorophylle a & b, 0 à 2 flagelles lisses


L’origine endosymbiotique … : les arguments

D’après Selosse&Loiseaux, La Recherche n°296


L’origine endosymbiotique … : l’endosymbiose primaire



L’origine endosymbiotique … : l’endosymbiose secondaire





3.3 Plan d’organisation des Métazoaires


Principaux plans d’organisation

Espèces Groupe Symétrie / Polarités Synapomorphies du groupe

Éponge Spongiaires Asymétrique ou axiale ou centrale / Polarité variable

(monophylie incertaine) choanocytes

Hydre Cnidaires Axiale / polarisé Deux feuillets épithéliaux, une cavité gastrique, cnidocytes, larve planula

Planaire Plathelminthes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure

Bilatériens avec tube digestif a un seul orifice

Ascaris Nématodes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure

Sz sans acrosome, organes sensoriels particuliers amphides et sensilles

Néréis Annélides Bilatérale / polarisation antéro-postérieure

Vers métamérisés, syst.circulatoire clos, métanéphridies

Écrevisse Crustacés/Décapodes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure

A1 biramées / Scaphognathites (exopodite Mx2), pinces sur les premières paires de pattes locomotrices

Criquet Insectes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure

3 paires de pattes, une paire d’antennes uniramées


Principaux plans d’organisation

Espèces Groupe Symétrie / Polarités Synapomorphies

Moule Mollusques/Lamellibranches Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Manteau et cavité palléale, squelette calcaire, pied musculeux, radula/ coquille à deux valves, perte de la radula

Escargot Mollusques/Gastéropodes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Manteau et cavité palléale, squelette calcaire, pied musculeux, radula/ torsion de la masse viscérale à 180°, tentacules céphaliques

Oursin Échinodermes Bilatérale / polarisation antéro-postérieure SN diffus situé en position superficielle

Truite Vertébrés/Téléostéens Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Vertèbres/symétrie apparente de la nageoire caudale

Grenouille Vertébrés/Batraciens Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Vertèbres/il existe un pigment vert dans les bâtonnets de la rétine

Poulet Vertébrés/Oiseaux Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Vertèbres/Plume de type rémige, fourchette

Souris Vertébrés/Mammifères Bilatérale / polarisation antéro-postérieure Vertèbres/Poils, glande mammaire


La classification des Métazoaires



Validité du critère morphologique

D’après Ridley, 1997


Convergence évolutive

Téléostéen

Dauphin

D’après Ridley, 1997 / Beaumont & Cassier 1983



D’après Eckert, 1999



D’après Ridley, 1997




3.4 La lignée verte et son adaptation aux différents milieux de vie

3- Plans d’organisation du vivant et phylogénie3.4- La « lignée verte » et son adaptation aux différents milieux de vie

Classification des Embryophytes

D’après Raven, 2000


Classification des Embryophytes



Adaptations végétatives : poïkilohydrie, structures de soutien et de conduction

D’après Raven, 2000


Symbioses (mycorhizes, nodosités)

D’après Sélosse, 2001

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