Classification phylogénétique

Un article de Nezumi.

La classification phylogénétique est un système de classification des êtres vivants.

Elle tend à remplacer la classification traditionnelle en se basant uniquement sur les rapports de proximité évolutive entre espèces. L'œuvre de Willi Hennig Grundzüge einer Theorie der phylogenetischen Systematik, Deutscher Zentralverlag, Berlin 1950. (Fondements d'une théorie de la systématique phylogénétique), publiée en Allemagne en 1950, est à l'origine de la classification phylogénétique. Ayant traduit son livre à l'anglais en 1966 Hennig trouva un plus large auditoire et révolutionna ainsi toute la systématique à partir de la fin des années 1960.

Sommaire

Principes

La phylogénie est l'étude de la formation et de l'évolution des organismes vivants en vue d'établir leur parenté. La phylogenèse est le terme le plus utilisé pour décrire la généalogie d'une espèce, d'un groupe d'espèces mais également, à un niveau intraspécifique, la généalogie entre populations ou entre individus.

On représente couramment une phylogénie par un arbre phylogénétique. La proximité des branches de cet arbre représente le degré de parenté entre les taxons, les nœuds les ancêtres communs des taxons. Dans un arbre élaboré par phénétique, la longueur des branches représente la distance génétique entre taxons; dans un arbre élaboré par cladistique (cladogramme), on place sur les branches les évènements évolutifs (caractères dérivés) ayant eu lieu dans chaque lignée.

La classification classique établit des groupes ou taxons en fonction d'un simple critère de ressemblance globale. Une classification phylogénétique suppose que l'on regroupe les êtres vivants en fonction de leurs liens de parenté. Tout groupe systématique (ou « taxon ») renferme donc des êtres vivants proches entre eux génétiquement (ce qui n'est pas toujours corrélé à une ressemblance phénotypique globale). Les liens de parenté entre deux membres d'un taxon sont toujours plus étroits que les liens de parenté entre un membre quelconque du groupe et un être vivant extérieur au groupe (il arrive que ce membre extérieur soit pourtant très ressemblant en raison du phénomène de convergence évolutive). Pour reconstituer les liens de parenté entre êtres vivants, la phylogénie procède selon deux techniques : la phénétique et la cladistique.

La phénétique

La phénétique repose sur le postulat de base que le degré de ressemblance est corrélé au degré de parenté. Elle suppose donc de quantifier la ressemblance entre les êtres vivants à classer.

Cette méthode se révèle peu pertinente lorsqu'on l'applique aux caractères morphologiques en raison des analogies : certaines ressemblances entre êtres vivants ou taxons ne peuvent en effet être attribuées à une ascendance commune. On parle alors d'analogie. Le principe utilisé pour expliquer ce phénomène est la convergence évolutive : deux taxons différents vivant dans des niches écologiques semblables ou sur lesquels la sélection naturelle a eu un impact semblable pourront avoir des caractères analogues. Les ailes des oiseaux et des chauves-souris sont des caractères analogues en tant qu'ailes, car ces deux ailes ne sont pas héritées d'un ancêtre commun ailé. De plus il est très difficile de quantifier numériquement des ressemblances morphologiques.

En revanche, la phénétique devient pertinente dès lors que l'on compare un très grand nombre (au sens statistique) de caractères car le nombre de caractères analogues devient négligeable parmi tous les caractères dont la ressemblance est effectivement due à la parenté. Ainsi cette technique est très puissante lorsqu'on l'applique au niveau moléculaire. Les systématiciens ont donc de plus en plus recours à des méthodes moléculaires pour comparer les taxons et reconstruire les phylogénies. Pour ce faire, ils comparent différents constituants moléculaires du vivant comme l'ADN, l'ARN ou les protéines.

La cladistique

La cladistique initiée par Willi Hennig hiérarchise les caractères comparés. Ne sont en fait regroupés dans un même taxon que les êtres vivants qui partagent des caractères homologues : lorsqu'une ressemblance entre deux taxons peut être attribuée à une ascendance commune, on parle d'homologie. Les membres antérieurs de tous les tétrapodes, qu'ils soient bras ou ailes, sont homologues.

Ainsi l'aile de la chauve-souris et de l'oiseau sont-ils homologues en tant que membres antérieurs, et non en tant qu'ailes. L'ancêtre commun de l'oiseau et de la chauve souris possédait en effet déjà quatre pattes mais ses membres antérieurs n'étaient pas des ailes. Cet ancêtre commun est en effet aussi celui des lézards, des crocodiliens. Le membre antérieur « aile » est apparu plus tard indépendamment dans les deux lignées chiroptères et oiseaux...

La cladistique repose donc sur l'identification (souvent difficile) de l'homologie des caractères. Elle est pertinente au niveau morphologique (et est donc le seul moyen de classer les espèces fossiles dont l'ADN est rarement conservé) comme au niveau moléculaire. Les résultats sont représentés dans un arbre phylogénétique ou cladogramme dans lequel chaque nœud représente un ancêtre commun et où les synapomorphies sont représentées sur les branches dont la longueur est arbitraire. Deux taxons sont d'autant plus apparentés qu'ils partagent un ancêtre commun proche dans l'arbre. Ici aussi, donc, les taxons se retrouvent regroupés en fonction de leurs liens de parenté.

Quelques exemples de changements...

...spectaculaires par rapport à la classification traditionnelle :

  • Les oiseaux sont des dinosaures, car tous les ancêtres des dinosaures sont aussi des ancêtres des oiseaux.
  • Les plus proches parents vivants des oiseaux sont les crocodiles.
  • Le concept de « reptile » est abandonné en tant que groupe valide naturel, car paraphylétique.
  • Le concept de « poisson » est abandonné en tant que groupe valide, tout comme celui de reptile.
  • Les ostéichthyens (anciennement les « poissons osseux ») sont plus proches des mammifères que des requins.
  • Les plus proches parents des cétacés seraient les hippopotames. Le concept d' « artiodactyles », ancien groupe incluant les hippopotames mais excluant les cétacés, est donc abandonné.

Éléments conservés de la classification traditionnelle

La classification phylogénétique a évincé les critères arbitraires et non objectifs de classification, les anthropocentrismes et les rangs taxinomiques. Elles conserve par contre :

  • La nomenclature binomiale en latin pour nommer les espèces. Deux rangs taxinomiques sont donc conservés, l'espèce et le genre.
  • Le latin comme langue véhiculaire pour nommer les taxons.
  • L'idée vague d'un arbre évolutif. Cette notion est conservée sous la forme des cladogrammes, mais les rapports entre taxons sont strictement phylogénétiques.

Voir

Arbres phylogénétiques des

Voir aussi les fiches cinéma Ann ; le cinéma de Nezumi; les artistes contemporains / Randonnées dans les Pyrénées

Voyages : les merveilles du Japon; mystérieux Viêt Nam; les temples et des montagnes du Népal ; le grand Istanbul; Afrique