Cladogramme

Exemple de chlorogramme

Qu'est-ce qu'un cladogramme?

UN cladogramme Il s'agit d'un diagramme ramifié ou d'un schéma des caractéristiques partagées par un groupe d'organismes, représentant l'histoire évolutive la plus probable de la lignée. La reconstruction est effectuée à la suite de la méthodologie proposée par le biologiste Willi Hennig.

Les cladogrammes sont caractérisés car ils regroupent les taxons en fonction de leurs synapomorphies ou de leurs caractères dérivés qui sont partagés.

À quoi servent des cladogrammes?

Les cloadogrammes permettent de visualiser les relations phylogénétiques entre un groupe ou des groupes d'organismes d'intérêt.

En biologie évolutive, ces diagrammes permettent d'élaborer l'élaboration des arbres phylogénétiques et, par conséquent, de reconstruire l'histoire évolutive d'un groupe, aidant à définir leur classification et leurs gammes taxonomiques.

De plus, il aide à élucider les mécanismes évolutifs en examinant la façon dont les organismes changent dans le temps, la direction de ce changement et la fréquence dans laquelle ils font.

Comme élaboré?

L'un des principaux objectifs des biologistes évolutifs est de trouver la position des espèces dans «l'arbre de la vie». Pour y parvenir, ils analysent différentes caractéristiques des organismes, qu'ils soient morphologiques, écologiques, éthologiques, physiologiques ou moléculaires.

Les caractéristiques morphologiques des individus ont été largement utilisées pour établir leur classification; Cependant, il y a un point où ils ne sont pas suffisants pour faire la distinction dans des branches spécifiques de l'arbre. Dans ce cas, les outils moléculaires aident à discerner ces relations.

Une fois le caractère choisi, les hypothèses des relations de parenté entre les espèces d'intérêt sont construites et elles sont représentées schématiquement.

Dans ce diagramme, les ramifications représentent des ancêtres hypothétiques où un événement de cladogenèse ou de séparation des lignées évolutives s'est produite. À la fin de chaque branche se trouvent chacun des taxons qui ont été inclus dans l'analyse initiale, si les espèces, les genres, entre autres.

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Homologies

Afin d'établir les relations entre un groupe d'organismes, les caractères homologues doivent être utilisés; c'est-à-dire deux caractéristiques qui partagent un ancêtre commun. Un personnage est considéré comme un homologue s'il a acquis son statut actuel par héritage direct.

Par exemple, les membres supérieurs des humains, des chiens, des oiseaux et des baleines sont homologues les uns aux autres. Bien qu'ils remplissent différentes fonctions et avec l'œil nu, ils ont l'air très différents, le modèle structurel des os est le même dans les groupes: ils ont tous un humérus, suivi de la radio et de l'ulna.

En revanche, les ailes des chauves-souris et des oiseaux (cette fois selon la structure à voler) ne sont pas homologues car elles n'ont pas acquis ces structures par héritage direct. L'ancêtre commun de ces vertébrés volants ne présentait pas d'ailes et les deux groupes l'ont acquis de manière convergente.

Si nous voulons déduire les relations phylogénétiques, ces personnages ne sont pas utiles car, bien qu'ils soient similaires, ils n'indiquent pas adéquatement l'ascendance commune des organismes.

Caractères primitifs et dérivés partagés

Maintenant, un caractère homologue de tous les mammifères est la colonne vertébrale. Cependant, cette structure ne sert pas à différencier les mammifères des autres taxons, car d'autres groupes - en tant que poisson et reptiles - ont la colonne vertébrale. Dans la langue cladiste, ce type de caractère est appelé caractère primitif ou simple partagé.

Si nous voulons établir des relations phylogénétiques entre les mammifères utilisant la colonne vertébrale comme critère, nous ne pourrions parvenir à aucune conclusion fiable.

Dans le cas des cheveux, c'est un personnage partagé par tous les mammifères qui n'existe pas dans d'autres groupes de vertébrés. Par conséquent, c'est un caractère dérivé partagé - la sinopomorphie - et est considérée comme une nouveauté évolutive d'un clade spécifique.

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Pour élaborer un cladogramme, la systématique phylogénétique propose la formation de groupes taxonomiques utilisant des caractères dérivés partagés.

Écoles de classification: Cadisme

Pour établir la classification et les relations phylogénétiques entre les organismes, il est nécessaire de recourir à des normes objectives qui utilisent une méthode rigoureuse pour élucider ces modèles.

Afin d'éviter les critères subjectifs, les écoles de classification surviennent: taxonomie évolutive traditionnelle et cladisme.

Cladisme (du grec clados, ce qui signifie «branche») ou syloglogénétique systématique a été développé en 1950 par l'entomologiste allemand Willi Hennig, et a une large acceptation pour sa rigueur méthodologique.

Les cladistes construisent des cladogrammes représentant les relations généalogiques entre les espèces et autres taxons terminaux. De même, ils recherchent des ensembles ordonnés de caractères ou de synapomorphies partagées.

Cette école n'utilise pas de caractères ancestraux ancestraux ou simples partagés et ne donne qu'une validité de validité; c'est-à-dire des groupes qui incluent l'ancêtre commun le plus récent et tous les descendants.

Les groupes paraphilétiques (groupes d'organismes qui incluent l'ancêtre commun le plus récent, à l'exclusion de certains de leurs descendants) ou des polyphhéiques (groupements d'organismes de différents ancêtres) ne sont pas valables pour les cladistes.

Principe de Parsimonie

Il est possible que lors de la préparation d'un cladogramme, plusieurs représentations graphiques soient obtenues qui présentent différentes histoires évolutives du même groupe d'organismes. Dans ce cas, le cladogramme le plus "parcimonieux" est choisi, qui contient le plus grand nombre de transformations.

À la lumière de la parcimonie, la meilleure solution à un problème est celle qui nécessite le moins d'hypothèses. Dans le domaine de la biologie, cela est interprété comme un nombre inférieur de changements évolutifs.

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Différences entre les cladogrammes et les arbres phylogénétiques

Généralement, les taxonmes établissent généralement des différences techniques entre un cladogramme et un arbre phylogénétique. Il est nécessaire de préciser qu'un cladogramme n'est pas strictement équivalent à un arbre phylogénétique.

Les branches d'un cladogramme sont un moyen formel d'indiquer une hiérarchie imbriquée, tandis que dans un arbre phylogénétique, les branches sont des représentations de lignées qui se sont produites dans le passé. En d'autres termes, le cladogramme n'implique pas une histoire évolutive.

Pour obtenir un arbre phylogénétique, il est nécessaire.

Par conséquent, les cladoogrammes sont les premières approches pour la création finale d'un arbre phylogénétique, indiquant le schéma de branche possible.

Exemples de cladoogrammes

Amniotas

Le cladogramme de l'amniot représente trois groupes de vertébrés tétrapodes: les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Tous ces éléments sont caractérisés par la présence de quatre couches (chorion, allantoïdes, amnios et sac Vitelino) dans l'embryon.

Notez que le concept de «reptile» est paraffile, car il exclut les oiseaux; Pour cette raison, il est rejeté par les cladistes.

Singes

Le cladogramme des singes comprend des genres: Hylobates, je mets, gorille, Pain et Homo. Populairement, le concept de singe est le paraffile, car il exclut le sexe Homo (Nous humains).