Comprendre la construction d’un arbre phylogénétique

Exemple de construction chez les primates à partir du logiciel phylogène

Un arbre phylogénétique est une représentation des liens de parentés entre différentes espèces ou groupes (appelés aussi taxons)

Qu’est-ce qu’un arbre phylogénétique?

La construction d’un arbre phylogénétique

La construction d’un arbre phylogénétique repose sur la comparaison de caractères dits homologues entre groupes ou espèces différents

La construction d’un arbre phylogénétique

Ces caractères peuvent être morphologiques

Ces caractères peuvent être embryonnaires

Ces caractères peuvent être aussi comportementaux

Ces caractères peuvent être aussi moléculaires

Exemple de construction d’un arbre phylogénétique à l’aide du logiciel

phylogène

On cherche à représenter sur un arbre phylogénétique les liens de parenté au sein des primates entre le babouin, le gibbon et le maki.

Choisir sa collectionPenser à valider

Il faut ensuite choisir dans le menu activité, la fonction construire. Elle permet de réaliser la comparaison de caractères entre différentes espèces

On cherche à représenter sur un arbre phylogénétique les liens de parenté au sein des primates entre le babouin, le gibbon et le maki.

Choisir les caractères à comparer: pouce, narine, queue

Choisir les espèces à comparer: babouin, gibbon, maki et toupaie

Un tableau s’affiche : ce tableau qui permet de donner les variantes d’un caractère pour les différentes espèces considérées est appelé matrice.

Il faut compléter chaque case à partir d’un menu déroulant qui s’affiche en cliquant sur la case. Une image en bas à droite de l’écran vous aide à déterminer la variante à choisir.

Vous pouvez vérifier si votre tableau est juste en cliquant en bas de l’écran sur vérifier.

Notre tableau montre pour chaque caractère deux variantes qu’on appelle aussi état du caractère.L’un des états est l’état ancestral, l’autre état est une nouveauté évolutive et est appelé état dérivé.

On peut mettre en évidence ces deux états par la fonction polariser du menu activité.

Le taxon extragroupe correspond à une espèce ou un groupe choisi car il possède l’état ancestral du caractère. Pour nous c’est le toupaie!

On peut choisir de colorer les cases correspondants aux états dérivés des caractères étudiés.

Cette matrice permet de repérer les caractères dérivés partagés par les différentes espèces.

L’arbre phylogénétique repose sur les règles suivantes:

Deux espèces qui partagent un même état dérivé d’un caractère sont étroitement apparentées.

les codes de construction d’un arbre phylogénétique

Sur l’arbre, on ne prend en compte que les états dérivés d’un caractère.

Les ancêtres communs sont hypothétiques, ils ne correspondent pas à une espèce fossile.

On peut construire un arbre avec phylogène, il faut choisir dans les icones « l’arbre »

En cliquant sur le nom des espèces, on voit apparaitre leur nom et un trait (les branches)

On peut faire se rejoindre les branches pour relier les espèces apparentées et faire apparaître un nœud (ancêtre commun).

Pour cela il faut cliquer sur l’une des branches avec la souris et glisser jusqu’à l’autre branche choisie.

A vous de jouer!

Babouin et gibbon partage l’état dérivé pouce opposable avec le maki mais ne le partagent pas avec le toupaie: ces trois espèces sont donc plus apparentées entre elles qu’avec le Maki. Ils partagent donc un ancêtre commun exclusif entre eux.

Mais le babouin et le gibbon partagent l’état dérivé « narines rapprochées » qu’ils ne le partagent pas avec le maki : ils sont donc plus apparentés entre eux. Ils partagent donc un ancêtre commun exclusif entre eux.

Le maki a des caractères à l’état dérivé en commun avec les 3 primates mais qui ne sont pas dans le tableau (par exemple, les poils, une colonne vertébrale…). On peut lui attribuer un ancêtre commun avec les autres espèces mais plus ancien dans le temps.

Il ne reste plus qu’à positionner les états dérivés sur l’arbre et évidemment à mettre un titre! A faire à la main car le logiciel ne le fait pas!

Construire un arbre à partir de données moléculaires

Le fonctionnement pour les données moléculaires est un peu différent. On compare des molécules de même nature et de même fonction donc homologues entre différentes espèces!

En règle général, on compare de l’ADN ou des protéines. On peut donc comparer les séquences. Attention, on ne parle pas d’état ancestral ou dérivé pour les molécules.

On estime que plus les séquences se ressemblent (moins il y a eu de mutations),plus les espèces qui les possèdent sont apparentées.