Cladistique

Définition

La cladistique est une méthode de classification par clade, la classification cladistique ou cladisme, basée sur la plus ou moins grande proximité des liens de parenté, et dans laquelle tous les taxons (voir ce terme) doivent être monophylétiques (certains auteurs produisant des classifications évolutives mais pas strictement cladistiques, se démarquent partiellement de cette méthode en admettant des taxons paraphylétiques).

Une classification cladistique très simplifiée :

L'arbre des relations entre organismes utilise les principes de base et méthodes d'analyse cladistique.

Explications

Tous les différents types d'organismes sur Terre sont le résultat de l'évolution. Si l'histoire évolutive, ou phylogénie, d'un organisme est retracée, il se connecte par le biais d'ancêtres communs à des lignées d'autres organismes. Que toute la vie soit connectée dans un immense arbre phylogénétique est l'une des découvertes les plus importantes des 150 dernières années. Le domaine de la biologie qui reconstruit cet arbre et découvre le schéma des événements qui ont conduit à la distribution et à la diversité de la vie s'appelle la systématique (en classification linnéenne) ou la cladistique (classification en clades). La cladistique n'est donc rien de moins que la compréhension de l'histoire de toute vie.

Outre l'importance intellectuelle évidente de ce domaine, la cladistique (et la systématique) est à la base de tous les autres domaines de la biologie comparée :

• La cladistique fournit le cadre, ou la classification, par lequel d'autres biologistes communiquent des informations sur les organismes.
• La cladistique et ses arbres phylogénétiques fournissent la base de l'interprétation évolutive.
• L'arbre cladistique et la classification correspondante prédisent les propriétés des organismes nouvellement découverts ou mal connus.

La cladistique qualifie aussi une classification utilisant la méthode des cladogrammes qui montrent les relations de parenté entre les taxons relativement à certains caractères préalablement sélectionnés. Le cladogramme est remplacé par un phénogramme lorsque seuls les phénotypes sont pris en compte, par un phylogramme en phylogénétique.

Classification cladistique

La classification cladistique (cladiste) introduit un système de classification à base de clade phylogénétique, basé sur la phylogénie. Le cladisme (ou systématique phylogénétique) est une méthode de reconstruction phylogénétique élaborée par l'entomologiste allemand Willi Hennig en 1950.

On l'appelle également classification phylogénétique et elle rend obsolète la classification linnéenne encore très utilisée aujourd'hui. L'arbre phylogénétique de cette classification est construit selon les innovations biologiques et les ancêtres communs à chaque groupe, la génétique est au coeur de cette classification en taxonomie.

En détails

Étant donné que des espèces étroitement apparentées partagent un ancêtre commun et se ressemblent souvent, il peut sembler que la meilleure façon de découvrir les relations évolutives serait d'avoir une similitude globale. En d'autres termes, dans un groupe d'espèces, si deux sont les plus similaires, pouvons-nous raisonnablement émettre l'hypothèse qu'elles sont les plus proches parents ? Peut-être étonnamment, la réponse est non. La similitude globale peut être trompeuse car il existe en fait deux raisons pour lesquelles les organismes ont des caractéristiques similaires et une seule d'entre elles est due à la parenté évolutive.

Lorsque deux espèces ont une caractéristique similaire parce qu'elle a été héritée par les deux d'un ancêtre commun, on parle de caractéristique homologue (ou homologie). Par exemple, le pied à doigts égaux du cerf, des chameaux, du bétail, des porcs et de l'hippopotame est une similitude homologue car tous ont hérité de la caractéristique de leur ancêtre paléodonte commun. D'autre part, lorsque des espèces non apparentées adoptent un mode de vie similaire, leurs parties du corps peuvent assumer des fonctions similaires et finir par se ressembler en raison d'une évolution convergente.

Lorsque deux espèces ont une caractéristique similaire en raison d'une évolution convergente, la caractéristique est appelée caractéristique analogue (ou homoplasie). Le membre avant en forme de pagaie et les corps profilés des animaux aquatiques représentés sur la figure de l'évolution convergente sont des exemples de caractéristiques analogues. Seule la similitude homologue est la preuve que deux espèces sont liées au niveau de l'évolution. Si deux animaux partagent le plus grand nombre d'homologies, pouvons-nous raisonnablement supposer qu'ils sont les parents les plus proches ? La réponse est toujours non - une homologie peut être récemment dérivée ou une ancienne caractéristique conservée; seules les homologies récentes partagées (appelées synapomorphies) sont la preuve que deux organismes sont étroitement liés. Un exemple rendra ce point clair : la main des premiers vertébrés à vivre sur terre avait cinq chiffres (doigts).

De nombreux vertébrés terrestres vivants (tels que les humains, les tortues, les crocodiles et les grenouilles) ont également cinq chiffres car ils les ont hérités de cet ancêtre commun. Cette caractéristique est alors homologue chez toutes ces espèces.

En revanche, les chevaux, les zèbres et les ânes n'ont qu'un seul doigt avec un sabot. De toute évidence, les humains sont plus proches des chevaux, des zèbres et des ânes, même s'ils ont une homologie en commun avec les tortues, les crocodiles et les grenouilles. Le point clé est que la condition à cinq chiffres est l'état primitif pour le nombre de chiffres. Il a été modifié et réduit à un seul chiffre dans l'ancêtre commun des chevaux, des ânes et des zèbres. L'état dérivé modifié nous dit que les chevaux, les zèbres et les ânes partagent un ancêtre commun très récent, mais la forme primitive n'est pas la preuve que les espèces sont particulièrement étroitement liées.

Dans un travail important (publié pour la première fois en anglais en 1966) par l'entomologiste allemand Willi Hennig, il a été soutenu que seuls les caractères dérivés partagés pourraient éventuellement nous donner des informations sur la phylogénie. La méthode qui regroupe les organismes qui partagent des caractères dérivés est appelée cladistique ou systématique phylogénétique. Les taxons qui partagent de nombreux caractères dérivés sont regroupés plus étroitement que ceux qui n'en ont pas. Les relations sont présentées dans un arbre hiérarchique ramifié appelé cladogramme. Le cladogramme est construit de telle sorte que le nombre de changements d'un état de caractère à l'autre soit minimisé. Le principe sous-jacent est la règle de parcimonie - toute hypothèse qui nécessite moins d'hypothèses est une hypothèse plus défendable.

En rapport avec "cladistique"

• arbre phylogénétique

  

  En classification phylogénétique, un arbre phylogénétique est un diagramme qui montre l'histoire évolutive d'un groupe particulier d'espèces biologiques...

• clade

  

  En biologie, un clade est un groupe de taxons ayant une origine phylétique commune. Le clade contient cet ancêtre commun et la totalité de ses descendants...

• cladogramme

  

  Un cladogramme est un diagramme de clades utilisé pour représenter une relation hypothétique entre des groupes d'animaux, appelée phylogénie.

• classification

  

  En biologie, la classification est un regroupement des êtres vivants par ensembles hiérarchisés nommés taxons ou résultat de cette action.