Arbre phylogénétique
Définition
En classification phylogénétique, un arbre phylogénétique est un diagramme qui montre l'histoire évolutive d'un groupe particulier d'espèces biologiques apparentées (ou d'autres taxons). Il représente les relations évolutives entre les organismes. Les arbres phylogénétiques sont des hypothèses, pas des faits définitifs. L'arbre montre le modèle par lequel l'espèce descend d'un ancêtre commun. Il montre quand certains taxons et lignées sont apparus et à quel point ces taxons sont étroitement liés.
Les arbres phylogénétiques selon les caractères dérivés et ancestraux :
Schémas des types de caractères utilisés dans les arbres phylogénétiques. Les différents caractères dérivés (synapomorphie, apomorphie et autapomorphie) sont indiqués dans les arbres phylogénétiques du haut. Les caractères ancestraux (plésiomorphie et symplésiomorphie) sont représentés en bas. Le dernier arbre phylogénétique (en bas, à droite) présente l'homoplasie qui est une convergence.
Explications générales
Le modèle de ramification dans un arbre phylogénétique reflète comment les espèces ou d'autres groupes ont évolué à partir d'une série d'ancêtres communs. Dans les arbres, deux espèces sont plus apparentées si elles ont un ancêtre commun plus récent et moins apparentées si elles ont un ancêtre commun moins récent. Le dernier ancêtre commun peut être mis à contribution pour définir une lignée.
Les relations elles-mêmes sont appelées la phylogénie. La phylogénie fait état des caractères dérivés, caractères ancestraux et caractères évolutifs. Elle distingue les groupes monophylétiques des groupes polyphylétiques. D'autres représentations schématiques comme les cladogrammes sont également utilisées.
La plupart des systèmes modernes de classification sont basés sur les relations évolutives entre les organismes, c'est-à-dire sur la phylogénie des organismes. Les systèmes de classification basés sur la phylogénie organisent les espèces ou d'autres groupes de manière à refléter notre compréhension de la façon dont ils ont évolué à partir de leurs ancêtres communs.
Anatomie d'un arbre phylogénétique
Lorsque nous dessinons un arbre phylogénétique, nous représentons notre meilleure hypothèse sur la façon dont un ensemble d'espèces (ou d'autres groupes) a évolué à partir d'un ancêtre commun. Cette hypothèse est basée sur les informations qui ont été collectées sur l'ensemble d'espèces, comme leurs caractéristiques physiques et les séquences d'ADN de leurs gènes.
Un arbre phylogénétique peut montrer des relations à différents niveaux. Par exemple, nous pourrions construire différents arbres phylogénétiques qui montrent des relations entre les populations, les sous-espèces, les espèces ou de grands groupes d'espèces apparentées.
Ces différents types de groupes peuvent tous être appelés taxons, terme générique désignant une population ou un groupe de populations qui forment une unité. Ainsi, nous pouvons construire des arbres phylogénétiques pour différents types de taxons.
Dans l'arbre phylogénétique, chaque noeud représente l'ancêtre commun le plus récent et les lignes dirigées leur relation. Parfois, la longueur des lignes représente une estimation du temps écoulé. Les unités taxonomiques sont indiquées aux extrémités et non aux noeuds. Les noeuds internes sont appelés unités taxonomiques hypothétiques car ils ne peuvent pas être observés directement. Souvent, le nom d'un groupe taxonomique est ajouté à un noeud pour montrer le lien avec une classification taxonomique, indiquant ainsi que tous les taxons en dessous appartiennent à ce groupe taxonomique particulier.
D'où viennent ces arbres ?
Pour générer un arbre phylogénétique, les scientifiques comparent et analysent souvent de nombreuses caractéristiques des espèces ou d'autres groupes impliqués. Ces caractéristiques peuvent inclure la morphologie externe (forme/apparence), l'anatomie interne, les comportements, les voies biochimiques, les séquences d'ADN et de protéines, et même les caractéristiques des fossiles.
Pour construire des arbres précis et significatifs, les biologistes utiliseront souvent de nombreuses caractéristiques différentes (réduction des chances qu'une donnée imparfaite conduise à un mauvais arbre). Pourtant, les arbres phylogénétiques sont des hypothèses, pas des réponses définitives, et ils ne peuvent être aussi bons que les données disponibles lorsqu'ils sont créés. Les arbres sont révisés et mis à jour au fil du temps à mesure que de nouvelles données deviennent disponibles et peuvent être ajoutées à l'analyse. Cela est particulièrement vrai aujourd'hui, car le séquençage de l'ADN augmente notre capacité à comparer les gènes entre les espèces.
Synonymes, antonymes
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