QU'EST-CE QUE L'HOMOPLASIE? (AVEC DES EXEMPLES) - LA BIOLOGIE - 2024

L' homoplasie (du grec «homo» qui signifie la même chose, et «plasis» signifiant façon, mêmes formes) est une base partagée par deux espèces ou plus, mais cette caractéristique n'est pas présente dans leur ancêtre commun. La base pour définir l'homoplasie est l'indépendance évolutive.

L'homoplasie entre les structures est le résultat d'une évolution convergente, de parallélismes ou de renversements évolutifs. Le concept est opposé à celui d'homologie, où la caractéristique ou le trait partagé par le groupe d'espèces a été hérité d'un ancêtre commun.

Évolution convergente: sur la photo, nous voyons un ichtyosaure, très similaire - à la fois écologiquement et mphologiquement - à un dauphin. Source: Créateur: Dmitry Bogdanov

Qu'est-ce que l'homoplasie?

Dans la branche de l'anatomie comparée, les similitudes entre les parties d'organismes peuvent être évaluées en termes d'ascendance, de fonction et d'apparence.

Selon Kardong (2006), lorsque deux caractères ont une origine commune, ils sont désignés comme homologues. Si la ressemblance est en termes de fonction, les deux processus sont dits analogues. Enfin, si l'apparence des structures est similaire, il s'agit d'une homoplasie.

Cependant, d'autres auteurs donnent un sens plus large au concept (chevauchant l'analogie), y englobant toute similitude entre deux ou plusieurs espèces qui n'ont pas d'origine commune. Dans ce concept, l'indépendance évolutive de l'événement se démarque.

Origine du terme

Historiquement, ces trois termes ont été utilisés depuis l'époque pré-darwinienne sans aucune signification évolutive. Après l'arrivée de Darwin et le développement exponentiel des théories évolutionnistes, les termes ont acquis une nouvelle teinte et la similitude a été interprétée à la lumière de l'évolution.

L'homoplasie était un terme inventé par Lankester en 1870 pour désigner le gain indépendant de caractéristiques similaires dans différentes lignées.

George Gaylord Simpson, pour sa part, a proposé la distinction des similitudes en analogie, mimétisme et similitudes aléatoires, bien qu'elles soient aujourd'hui considérées comme des exemples de convergences.

Types d'homoplasie

Traditionnellement, l'homoplasie a été classée en évolution convergente, parallèles évolutifs et inversions évolutives.

Une revue de Patterson (1988) cherche à clarifier l'utilisation des termes convergence et parallèles, car ils peuvent souvent prêter à confusion ou être mal interprétés. Pour certains auteurs, la distinction n'est qu'arbitraire et ils préfèrent utiliser le terme général d'homoplasie.

D'autres suggèrent que, bien que la distinction entre les termes ne soit pas très claire, ils diffèrent principalement dans la relation entre les espèces concernées. Selon ce point de vue, lorsque les lignées présentant des caractéristiques similaires sont éloignées, il s'agit d'une convergence. En revanche, si les lignées sont étroitement liées, c'est un parallèle.

Un troisième type est celui des inversions, où une caractéristique a évolué puis, au fil du temps, revient à son état initial ou ancestral. Par exemple, les dauphins et autres cétacés ont développé un corps optimal pour la baignade qui rappelle l'ancêtre aquatique potentiel dont ils ont évolué il y a des millions d'années.

Les inversions au niveau de la morphologie sont généralement rares et difficiles à identifier. Cependant, les inversions de l'évolution moléculaire - c'est-à-dire au niveau des gènes - sont très fréquentes.

Homoplasies: défis avant la reconstruction des histoires évolutionnaires

Lors de la reconstruction des histoires évolutives des différentes lignées, il est essentiel de savoir quelles caractéristiques sont homologues et lesquelles sont de simples homoplasies.

Si nous évaluons les relations entre groupes en nous laissant guider par des homoplasies, nous arriverons à des résultats erronés.

Par exemple, si nous évaluons un mammifère, une baleine et un poisson en termes de membres modifiés en forme de nageoire, nous arriverons à la conclusion que les poissons et les baleines sont plus liés les uns aux autres que les deux groupes ne le sont au mammifère.

Comme on connaît a priori l'histoire de ces groupes - on sait que les baleines sont des mammifères - on peut facilement conclure que cette hypothétique phylogénie (relation étroite entre les poissons et les baleines) est une erreur.

Cependant, lorsque nous évaluons des groupes dont les relations ne sont pas claires, les homoplasies créent des inconvénients qui ne sont pas si faciles à élucider.

Pourquoi les homoplasies existent-elles?

Jusqu'à présent, nous avons compris que dans la nature "les apparences peuvent être trompeuses". Tous les organismes qui se ressemblent un peu ne sont pas liés - de la même manière que deux personnes peuvent être très similaires physiquement, mais ne sont pas liées. Étonnamment, ce phénomène est très courant dans la nature.

Mais pourquoi est-il présenté? Dans la plupart des cas, l'homoplasie survient comme une adaptation à un environnement similaire. Autrement dit, les deux lignées sont soumises à des pressions sélectives similaires, conduisant à résoudre le «problème» de la même manière.

Revenons à l'exemple des baleines et des poissons. Bien que ces lignées soient nettement distinctes, elles font toutes deux face à une vie aquatique. Ainsi, la sélection naturelle favorise les corps à nageoires fusiformes qui se déplacent efficacement dans les plans d'eau.

Concepts de restructuration: homologies profondes

Chaque avancée dans le développement de la biologie se traduit par de nouvelles connaissances pour l'évolution - et la biologie moléculaire ne fait pas exception.

Avec les nouvelles techniques de séquençage, un nombre immense de gènes et leurs produits associés ont été identifiés. En outre, la biologie évolutive du développement a également contribué à la modernisation de ces concepts.

En 1977, Sean Carroll et ses collaborateurs ont développé le concept d'homologie profonde, définie comme la condition où la croissance et le développement d'une structure dans différentes lignées ont le même mécanisme génétique, dont ils ont hérité d'un ancêtre commun.

Prenons l'exemple des yeux chez les invertébrés et les vertébrés. Les yeux sont des photorécepteurs complexes que l'on retrouve dans différents groupes d'animaux. Cependant, il est clair que l'ancêtre commun de ces animaux ne possédait pas un œil complexe. Pensons à nos yeux et à ceux d'un céphalopode: ils sont radicalement différents.

Malgré les différences, les yeux partagent une ascendance profonde, car les opsines ont évolué à partir d'une opsine ancestrale et le développement de tous les yeux est contrôlé par le même gène: Pax 6.

Alors, les yeux sont-ils homologues ou convergents? La réponse est les deux, cela dépend du niveau auquel vous évaluez la situation.

Mammifères et marsupiaux: un rayonnement de convergences

Les exemples d'homoplasies abondent dans la nature. L'un des plus intéressants est la convergence entre les mammifères placentaires américains et les marsupiaux australiens - deux lignées qui ont divergé il y a plus de 130 millions d'années.

Dans les deux environnements, nous trouvons des formes très similaires. Chaque mammifère semble avoir son «équivalent», en termes de morphologie et d'écologie en Australie. Autrement dit, la niche qu'un mammifère occupe en Amérique, en Australie, est occupée par un marsupial similaire.

La taupe en Amérique correspond à la taupe marsupiale australienne, le fourmilier au numbat (Myrmecobius fasciatus), la souris à la souris marsupiale (famille des Dasyuridae), le lémurien au cucus (Phalanger maculatus), le loup au loup de Tasmanie, entre autres.

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