20.1 a: arbres phylogénétiques

objectifs D’apprentissage

  • décrire les différents types d’arbres phylogénétiques et comment ils organisent la vie

Les scientifiques utilisent un outil appelé arbre phylogénétique, un type de diagramme, pour montrer les voies évolutives et les connexions entre les organismes. Les scientifiques considèrent les arbres phylogénétiques comme une hypothèse du passé évolutif car on ne peut pas revenir en arrière pour confirmer les relations proposées., En d’autres termes, un « arbre de vie”, comme on l’appelle parfois, peut être construit pour illustrer le moment où différents organismes ont évolué et pour montrer les relations entre différents organismes.

contrairement à un diagramme de classification taxonomique, un arbre phylogénétique peut être lu comme une carte de l’histoire évolutive. De nombreux arbres phylogénétiques ont une seule lignée à la base représentant un ancêtre commun. Les scientifiques appellent ces arbres « enracinés », ce qui signifie qu’il existe une seule lignée ancestrale (généralement tirée du bas ou de la gauche) à laquelle tous les organismes représentés dans le diagramme se rapportent., Notez dans l’arbre phylogénétique enraciné que les trois domaines (bactéries, archées et Eucarya) divergent d’un seul point et se ramifient. La petite branche que les plantes et les animaux (y compris les humains) occupent dans ce diagramme montre à quel point ces groupes sont récents et minuscules par rapport à d’autres organismes. Les arbres non racinés ne montrent pas d’ancêtre commun mais montrent des relations entre les espèces.,

Figure \(\PageIndex{1}\): arbres phylogénétiques: ces deux arbres phylogénétiques montrent la relation entre les trois domaines de la vie (bactéries, archées et Eucarya), mais l’arbre (a) enraciné tente d’identifier quand diverses espèces ont divergé d’un ancêtre commun, tandis que (b) l’arbre non enraciné ne le fait pas.

Dans un arbre enraciné, la ramification indique des relations évolutives., Le point où une scission se produit, appelé point de branche, représente l’endroit où une seule lignée a évolué en une nouvelle lignée distincte. Une lignée qui a évolué tôt à partir de la racine et reste non ramifiée est appelée taxon basal. Lorsque deux lignées proviennent du même point de ramification, elles sont appelées taxons sœurs. Une branche avec plus de deux lignées est appelée polytomie et sert à illustrer où les scientifiques n’ont pas déterminé définitivement toutes les relations., Il est important de noter que bien que les taxons frères et la polytomie partagent un ancêtre, cela ne signifie pas que les groupes d’organismes se séparent ou ont évolué les uns des autres. Les organismes de deux taxons peuvent s’être séparés à un point de ramification spécifique, mais aucun des deux taxons n’a donné naissance à l’autre.

Figure \(\PageIndex{1}\): arbres phylogénétiques enracinés: la racine d’un arbre phylogénétique indique qu’une lignée ancestrale a donné naissance à tous les organismes de l’arbre. Un point de branche indique où deux lignées ont divergé., Une lignée qui a évolué tôt et reste non ramifiée est un taxon basal. Lorsque deux lignées proviennent du même point de ramification, ce sont des taxons frères. Une branche avec plus de deux lignées est une polytomie.

Les arbres phylogénétiques enracinés peuvent servir de voie pour comprendre l’histoire évolutive. La voie peut être tracée de l’origine de la vie à n’importe quelle espèce individuelle en naviguant à travers les branches évolutives entre les deux points., Aussi, en commençant par une seule espèce et en remontant vers le” tronc  » de l’arbre, on peut découvrir que les ancêtres des espèces, ainsi que les lignées partagent une ascendance commune. En outre, l’arbre peut être utilisé pour étudier des groupes entiers d’organismes.

un autre point à mentionner sur la structure de l’arbre phylogénétique est que la rotation aux points de branchement ne change pas l’information. Par exemple, si un point de branche était pivoté et que l’ordre des taxons changeait, cela ne modifierait pas l’information car l’évolution de chaque taxon à partir du point de branche était indépendante de l’autre.,

de nombreuses disciplines dans l’étude de la biologie contribuent à comprendre comment la vie passée et présente a évolué au fil du temps; ensemble, ces disciplines contribuent à la construction, à la mise à jour et au maintien de « l’arbre de vie. »L’Information est utilisée pour organiser et classer les organismes en fonction des relations évolutives dans un domaine scientifique appelé systématique. Les données peuvent être recueillies à partir de fossiles, de l’étude de la structure des parties du corps ou des molécules utilisées par un organisme, et par l’analyse de l’ADN. En combinant des données provenant de nombreuses sources, les scientifiques peuvent établir la phylogénie d’un organisme., Puisque les arbres phylogénétiques sont des hypothèses, ils continueront de changer à mesure que de nouveaux types de vie sont découverts et que de nouvelles informations sont apprises.

points clés

  • Les arbres enracinés ont une seule lignée à la base représentant un ancêtre commun qui relie tous les organismes présentés dans un diagramme phylogénétique.
  • Les branches d’un arbre phylogénétique représentent une division où une seule lignée a évolué en une nouvelle lignée distincte, tandis que le taxon basal représente des lignées non ramifiées qui ont évolué tôt à partir de la racine.,
  • Les arbres non racinés dépeignent les relations entre les espèces, mais ne représentent pas leur ancêtre commun.
  • Les arbres phylogénétiques sont des hypothèses et sont donc modifiés à mesure que les données deviennent disponibles.
  • La systématique utilise les données des fossiles, l’étude des structures corporelles, les molécules utilisées par une espèce et l’analyse de l’ADN pour contribuer à la construction, à la mise à jour et au maintien des arbres phylogénétiques.,

termes clés

  • polytomie: une section d’une phylogénie dans laquelle les relations évolutives ne peuvent pas être entièrement résolues en dichotomies
  • taxon basal: une lignée, affichée à l’aide d’un arbre phylogénétique, qui a évolué tôt à partir de la racine et à partir de laquelle aucune autre branche n’a divergé
  • systématique: recherche li> phylogénie: la représentation visuelle de l’histoire évolutive des organismes; basée sur des analyses rigoureuses

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