Phylogenèse, évolution et parenté des espèces II (Term S)

Molécules homologues

Pour établir des parentés, on utilise aussi l'homologie moléculaire. Des molécules homologues sont des molécules qui ont des structures voisines et des fonctions voisines. Ces molécules sont, la plupart du temps, des protéines On peut prendre l'exemple de l'hémoglobine.

Une autre molécule très étudiée est la myoglobine qui assure le transport du dioxygène dans le muscle. Cette comparaison se fait en plusieurs étapes.

— comptage des différences entre une séquence de référence et les séquences protéiques des espèces considérées.

— construction d'une matrice des distances (nombre de différences) à partir des résultats précédents

— établissement d'un arbre phylogénétique tenant compte des distances obtenues.

On peut ainsi construire des arbres phylogénétiques à partir de nombreuses molécules homologues.

Les résultats sont parfois assez différents. Il faut aussi comparer ces arbres à ceux obtenus par l'utilisation de caractères anatomiques.

Caractères ancestraux et dérivés

nous avons vu qu'il peut apparaître dans certains taxons (groupes d'espèces) des innovations évolutives permettant à ce taxon, la conquête d'un nouveau milieu. On va donc considérer que les espèces qui ne possèdent pas cette innovation portent le caractère ancestral alors que les espèces qui ont cette innovation portent le caractère dérivé.

On peut avoir plusieurs caractères dérivés provenant d'un caractère ancestral.

On peut prendre l'exemple des phanères. Le caractère ancestral est l'écaille. Les deux caractères dérivés sont la plume et le poil. Ces deux caractères dérivés définissent deux lignées évolutives (phylums) très différentes l'une de l'autre.

Construction d'un arbre phylogénétique

Dans le schéma ci-dessous, les innovations évolutives sont donc les caractères dérivés. Les nœuds correspondants à une lignée correspondent au dernier ancêtre commun. Cet ancêtre commun est hypothétique puis qu'on ne sera jamais sûr de découvrir son fossile.

Prenons un exemple simple : on cherche à construire un arbre phylogénétique de trois espèces , la Carpe, le Dipneuste et la Vache.

le Dipneuste est un poisson qui vit dans les marigots (mares temporaires) africains. En saison humide, il vit dans l'eau. Lorsque la saison sèche arrive, il s'enfonce dans la boue, s'entoure d'une coque de mucus et peut respirer grâce à une poche pulmonée (sorte de poumon primitif).

L'ancienne phylogénie en faisait un poisson, donc plus proche de la Carpe que de la Vache. A partir du moment où le Dipneuste partage un caractère dérivé avec la vache et non avec la Carpe, le modèle phylogénétique, considère que le Dipneuste est plus proche de la Vache puisqu'ils appartiennent tous les deux au clade des pulmonés.

Seul le partage de caractères dérivés témoignent d'une étroite parenté.

Voci un exemple d'arbre phylogénétique.

L'arbre phylogénétique suivant permet de mettre en évidence les innovations apportées par la phylogénie moderne. On peut regretter que les innovations évolutives soient mal placées puisque les nœuds doivent être occupés par les ancêtre communs.