LES ARBRES PHYLOGÉNÉTIQUES<br />
OBJECTIFS DU CHAPITRE 4<br /><ul><li>Décrire ce qu’est un arbre phylogénétique.
Expliquer les principes de reconstruction phylogénétique (choix des données, analyse).
Montrer comment les arbres peuvent être comparés.
Donner des exemples d’utilisation des arbres.</li></li></ul><li>PHYLOGÉNIE vs. ARBRE PHYLOGÉNÉTIQUE<br /><ul><li>La phylog...
Cette histoire n’a pas pu être observée directement.
Un arbre phylogénétique est une reconstruction de cette histoire sur la base de traces laissées par l’évolution.</li></li>...
Les traits étudiés peuvent être morphologiques ou moléculaires (ou autres).</li></li></ul><li>CARACTÈRES ET ÉTATS<br /><ul...
Les caractères sont généralement décrits en termes des états qu’ils peuvent prendre. Par exemple: « présence de poils" vs....
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Transition:<br />Changement d’état.<br />Différentes façons de représenter les transitions:<br />
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />La polarité: quel état est primitif?<br /><ul><li>Déterminé sur la base de l’état observé dans le...
Déterminé sur la base des données paléontologiques…</li></ul>Aquatiques<br />Figure tirée de Bininda-Emonds et al., 1999.<...
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Aquatique<br />= dérivé<br />Temps<br />LIGNÉE<br />Terrestre<br />= primitif<br />Changement<br />
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Aquatique<br />= apomorphique<br />Temps<br />LIGNÉE<br />Terrestre<br />= plésiomorphique<br />C...
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Si on veut parler des taxons qui présentent ces caractères:<br />Aquatique<br />= descendant<br /...
CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Caractère dérivé unique.<br />Autapomorphie<br />Caractère dérivé partagé.Synapomorphie<br />Orig...
HOMOPLASIES<br /><ul><li>Trois différents types:</li></ul>ParallélismeÉvolution indépendante d’un caractère à partir du mê...
HOMOPLASIES<br /><ul><li>Exemples:</li></ul>F&H, Fig. 4.4<br />
RECONNAÎTRE LES HOMOPLASIES<br /><ul><li>On doit avoir un arbre construit sur de multiples données.
Ensuite, on cartographie les changements nécessaires le long de l’arbre.</li></ul>F&H, Fig. 4.6a<br />
RECONNAÎTRE LES HOMOPLASIES<br />F&H, Fig. 4.6b<br />
CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Avant Darwin<br /><ul><li>Les organismes sont classés en catégories, types, essences.
Sur la base de leur similarité et de traits caractéristiques.</li></ul>Après Darwin<br /><ul><li>Selon leur histoire évolu...
Sur la base de leur similarité et de traits caractéristiques.
Proximité dans la création divine.
Hiérarchique.</li></li></ul><li>CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Taxonomie linnéenne<br />Règne Animalia<br />	Embranche...
CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Classification phylogénétique<br /><ul><li>Selon leur histoire évolutive = leur phylogé...
Les caractères importants sont les caractères dérivés partagés = les synapomorphies.
Les taxons sont définis sur la base de leurs synapomorphies.
Les principes du cladisme sont définis par Willi Hennig en 1979 (en anglais).</li></li></ul><li>CLASSIFICATION DES ORGANIS...
CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Futuyma, Fig. 2.4<br />
Figure tirée de Campbell, Biology, 6th ed.<br />CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Clade : Groupe de taxons descendant d’un ancêtre commun.<br />F&H, Fig. 4.1...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />2<br />3<br />Reptiles : pas un clade<br />1<br />Clade : Groupe de taxons ...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Monophylétique<br />Paraphylétique<br />Polyphylétique<br />Futuyma, Fig. 3...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br /><ul><li>Groupe paraphylétique</li></ul>	Inclut certains descendants d’un an...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br /><ul><li>Autres groupes paraphylétiques célèbres:</li></ul>F&H, Fig. 4.13<br />
Cause: Évolution convergente<br />
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Dernier Ancêtre Commun (DAC)<br />
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Einae<br />†<br />†<br />Les noeuds terminaux sont les espèces vivantes.<br...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Einae<br />†<br />†<br />Groupe tige :<br />Groupe d’espèces éteintes qui s...
DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Aves (Oiseaux)<br />Moa<br />Fossile<br />Groupe total :<br />Couronne + Ti...
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Phylo test

  1. 1. LES ARBRES PHYLOGÉNÉTIQUES<br />
  2. 2. OBJECTIFS DU CHAPITRE 4<br /><ul><li>Décrire ce qu’est un arbre phylogénétique.
  3. 3. Expliquer les principes de reconstruction phylogénétique (choix des données, analyse).
  4. 4. Montrer comment les arbres peuvent être comparés.
  5. 5. Donner des exemples d’utilisation des arbres.</li></li></ul><li>PHYLOGÉNIE vs. ARBRE PHYLOGÉNÉTIQUE<br /><ul><li>La phylogénie est la véritable histoire évolutive d’un groupe de taxons.
  6. 6. Cette histoire n’a pas pu être observée directement.
  7. 7. Un arbre phylogénétique est une reconstruction de cette histoire sur la base de traces laissées par l’évolution.</li></li></ul><li>DONNÉES<br /><ul><li>Les données sont des caractères = des traits.
  8. 8. Les traits étudiés peuvent être morphologiques ou moléculaires (ou autres).</li></li></ul><li>CARACTÈRES ET ÉTATS<br /><ul><li>Un caractère est une propriété héritable possédée par un organisme.
  9. 9. Les caractères sont généralement décrits en termes des états qu’ils peuvent prendre. Par exemple: « présence de poils" vs. « absence de poils," où « poils" est le caractère et "présent" et "absent" sont les états. </li></li></ul><li>CARACTÈRES ET ÉTATS<br />0 = absence 1 = présence 2,3,… = autres états<br />Figure tirée de Campbell, Biology, 6th ed.<br />
  10. 10. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Transition:<br />Changement d’état.<br />Différentes façons de représenter les transitions:<br />
  11. 11. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />La polarité: quel état est primitif?<br /><ul><li>Déterminé sur la base de l’état observé dans les groupes apparentés.
  12. 12. Déterminé sur la base des données paléontologiques…</li></ul>Aquatiques<br />Figure tirée de Bininda-Emonds et al., 1999.<br />
  13. 13. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Aquatique<br />= dérivé<br />Temps<br />LIGNÉE<br />Terrestre<br />= primitif<br />Changement<br />
  14. 14. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Aquatique<br />= apomorphique<br />Temps<br />LIGNÉE<br />Terrestre<br />= plésiomorphique<br />Changement<br />
  15. 15. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Si on veut parler des taxons qui présentent ces caractères:<br />Aquatique<br />= descendant<br />Temps<br />LIGNÉE<br />Terrestre<br />= ancestral<br />Changement<br />
  16. 16. CARACTÈRES ET ÉTATS<br />Caractère dérivé unique.<br />Autapomorphie<br />Caractère dérivé partagé.Synapomorphie<br />Origine indépendante <br />Homoplasie<br />
  17. 17. HOMOPLASIES<br /><ul><li>Trois différents types:</li></ul>ParallélismeÉvolution indépendante d’un caractère à partir du même état ancestral.<br />ConvergenceÉvolution de propriétés similaires à partir de différents états ancestraux.<br />RéversionRetour à l’ état ancestral.<br />
  18. 18. HOMOPLASIES<br /><ul><li>Exemples:</li></ul>F&H, Fig. 4.4<br />
  19. 19. RECONNAÎTRE LES HOMOPLASIES<br /><ul><li>On doit avoir un arbre construit sur de multiples données.
  20. 20. Ensuite, on cartographie les changements nécessaires le long de l’arbre.</li></ul>F&H, Fig. 4.6a<br />
  21. 21. RECONNAÎTRE LES HOMOPLASIES<br />F&H, Fig. 4.6b<br />
  22. 22. CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Avant Darwin<br /><ul><li>Les organismes sont classés en catégories, types, essences.
  23. 23. Sur la base de leur similarité et de traits caractéristiques.</li></ul>Après Darwin<br /><ul><li>Selon leur histoire évolutive = leur phylogénie.</li></li></ul><li>CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Taxonomie linnéenne<br /><ul><li>Les organismes sont classés en catégories, types, essences.
  24. 24. Sur la base de leur similarité et de traits caractéristiques.
  25. 25. Proximité dans la création divine.
  26. 26. Hiérarchique.</li></li></ul><li>CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Taxonomie linnéenne<br />Règne Animalia<br /> Embranchement Chordata<br /> Sous-embranchement Vertebrata<br /> Classe Mammalia<br /> Ordre Primates<br /> Famille Hominidae ou Hominidés<br /> Genre Homo<br /> Espèce Homo sapiens<br />
  27. 27. CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Classification phylogénétique<br /><ul><li>Selon leur histoire évolutive = leur phylogénie.
  28. 28. Les caractères importants sont les caractères dérivés partagés = les synapomorphies.
  29. 29. Les taxons sont définis sur la base de leurs synapomorphies.
  30. 30. Les principes du cladisme sont définis par Willi Hennig en 1979 (en anglais).</li></li></ul><li>CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br /><ul><li>Les synapomorphies sont des traits dérivés partagés.</li></ul>F&H, Fig. 4.2<br />
  31. 31. CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />Futuyma, Fig. 2.4<br />
  32. 32. Figure tirée de Campbell, Biology, 6th ed.<br />CLASSIFICATION DES ORGANISMES<br />
  33. 33. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Clade : Groupe de taxons descendant d’un ancêtre commun.<br />F&H, Fig. 4.1<br />
  34. 34. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />2<br />3<br />Reptiles : pas un clade<br />1<br />Clade : Groupe de taxons descendant d’un ancêtre commun.<br />Taxons frères : Plus proches parents.<br />Figure tirée de Campbell, Biology, 6th ed.<br />
  35. 35. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Monophylétique<br />Paraphylétique<br />Polyphylétique<br />Futuyma, Fig. 3.2<br />
  36. 36. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br /><ul><li>Groupe paraphylétique</li></ul> Inclut certains descendants d’un ancêtre commun mais pas tous.<br />Reptiles<br />
  37. 37. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br /><ul><li>Autres groupes paraphylétiques célèbres:</li></ul>F&H, Fig. 4.13<br />
  38. 38. Cause: Évolution convergente<br />
  39. 39. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Dernier Ancêtre Commun (DAC)<br />
  40. 40. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Einae<br />†<br />†<br />Les noeuds terminaux sont les espèces vivantes.<br />Groupe couronne :<br />Le clade qui inclut toutes les espèces vivantes et leur DAC.<br />
  41. 41. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Einae<br />†<br />†<br />Groupe tige :<br />Groupe d’espèces éteintes qui sont plus proche du groupe couronne que d’aucun autre groupe. <br />
  42. 42. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Aves (Oiseaux)<br />Moa<br />Fossile<br />Groupe total :<br />Couronne + Tige <br />Archaeopteryx<br />Tyranosaurus<br />
  43. 43.
  44. 44.
  45. 45. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Groupe à l’étude = Groupe interne : On assume ce groupe monophylétique.<br />
  46. 46. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Groupe externe: Groupe d’organismes plus ou moins éloignés du groupe interne.<br />
  47. 47. DESCRIPTION DES RELATIONS PHYLOGÉNÉTIQUES<br />Cheval, lapin, humain, chien…<br /><ul><li>On choisit le groupe externe sur la base de nos connaissances.
  48. 48. C’est une prémisse sur laquelle se base notre analyse.</li></li></ul><li>L’ANALYSE PHYLOGÉNÉTIQUE<br />Phylogénie :<br />L’histoire évolutive d’un groupe.<br />Arbre phylogénétique<br />Un diagramme (typiquement un estimé) des relations de parenté entre un groupe de taxons. <br />
  49. 49. L’ANALYSE PHYLOGÉNÉTIQUE<br />
  50. 50. L’ANALYSE PHYLOGÉNÉTIQUE<br />But :<br />Estimer le plus fidèlement possible la phylogénie d’un groupe.<br />Méthode classique<br />La parcimonie : Approche qui consiste à minimiser le nombre de transitions sur un arbre. <br />
  51. 51. L’ANALYSE PHYLOGÉNÉTIQUE<br />Exemple: Futuyma, Fig. 2.6<br />
  52. 52. L’ANALYSE PHYLOGÉNÉTIQUE<br />Exemple: Futuyma, Fig. 2.6<br />

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