QU'EST-CE QU'UN GROUPE MONOPHYLÉTIQUE? - LA BIOLOGIE - 2024

Un groupe monophylétique est un groupe d'espèces qui sont liées les unes aux autres par une histoire de descendance unique, c'est-à-dire une espèce ancestrale et tous ses descendants.

Ce terme désigne alors un groupe naturel. Il s'oppose aux termes polyphylétique et paraphylétique. Ces derniers définissent des groupes artificiels parce qu'ils sont incomplets (paraphylétique) ou parce qu'ils comprennent des descendants d'ancêtres différents (polyphylétiques).

Exemple de groupe monophylétique. Tiré et édité de coccinellidae.cl

Certains auteurs soutiennent que, étant les seuls groupements naturels, les groupes mophylétiques devraient être les seuls acceptés. Ce point de vue n'est cependant pas unanimement partagé par tous les taxonomistes et systématistes. La taxonomie numérique, par exemple, ne différencie pas les taxons mono, para ou polyphylétiques.

La classification des organismes

La taxonomie est la science responsable de la classification des êtres vivants. Selon cela, les organismes doivent être regroupés en taxons qui s'excluent mutuellement.

Ces taxons sont à leur tour regroupés en taxons de niveau supérieur, également mutuellement exclusifs pour chacun de ces niveaux ou catégories taxonomiques.

Dans chaque taxon, les organismes ont des attributs (caractères) sur lesquels les taxonomistes s'appuient pour indiquer leur relation avec d'autres organismes et délimiter ainsi les taxons biologiques.

Il existe différentes approches (ou écoles) pour évaluer et peser les similitudes (ou différences) qui existent entre ces personnages et prendre les décisions correspondantes.

Écoles taxonomiques

Il existe actuellement trois principales écoles taxonomiques:

Taxonomie numérique ou phénétique

Proposé par RR Sokal et PHA Sneath en 1963. Il se fonde sur la similitude ou la dissemblance des caractères observables, sans tenir compte des hypothèses précédentes sur leur phylogénie, pour classer les organismes.

Tous les caractères ont la même «valeur» (similarité globale), indépendamment du fait que les similitudes soient dues à des homologies ou des homoplasies.

Taxonomie évolutive

Elle est également connue sous le nom de taxonomie traditionnelle ou darwinienne. Il utilise les relations phylogénétiques, les relations parent-progéniture (descendance en série), ainsi que le degré de changement évolutif pour classer les organismes.

Il permet d'exclure des groupes de leurs taxons parents, en considérant les taxons paraphylétiques valides.

Taxonomie phylogénétique ou cladistique

Proposé par Willie Hennig en 1966 dans son livre intitulé Phylogenetic Systematics. Il repose sur des similitudes dérivées partagées (homologies) ou des synapomorphies pour établir des relations évolutives entre les organismes.

Il est à la base de la plupart des systèmes de classification biologique modernes et cherche à regrouper les organismes par leurs relations évolutives. Il ne reconnaît que la validité des groupes monophylétiques.

Polémique entre les écoles

La taxonomie phénétique est actuellement suivie, dans son sens strict, par très peu de taxonomistes, cependant, ses outils sont fréquemment utilisés par l'une ou l'autre des deux autres écoles taxonomiques.

Selon Damien Aubert, la pratique de la taxonomie systématique est entravée depuis trop longtemps par de profondes divergences sur les fondements de cette discipline.

Écarts

Il y a des divergences sur le type d'informations qui devraient être incorporées ou exclues dans une classification appropriée des êtres vivants. Bien que les deux principales écoles de systématique reconnaissent l'évolution, elles ont des idées opposées.

Le cladisme affirme que la classification ne devrait refléter que l'ordre dans lequel les ramifications des lignées se produisent sur l'arbre de vie.

L'évolutionnisme, pour sa part, soutient que le degré de modification, reflété comme la longueur des branches, doit également être pris en considération. Selon cette école, cette longueur refléterait des sauts macroévolutionnaires.

L'école cladistique considère qu'aucun descendant d'un groupe contenant ses ancêtres ne doit être exclu. Pour sa part, la taxonomie évolutive exige explicitement que des descendants très différents de leurs ancêtres soient inclus dans des groupes séparés.

Ainsi, les deux écoles utilisent souvent les mêmes termes, tels que «monophylie», pour désigner des idées différentes. Ce fait, selon Aubert, rend la recherche phylogénétique globalement erratique et la classification taxonomique, par conséquent, très instable.

Enfin, nous pouvons en déduire que, si nous voulons effectuer une analyse pour classer un ou plusieurs taxons et utiliser les postulats des trois écoles séparément, les résultats seront probablement différents.

Quelques bases

Afin de bien comprendre le concept de monophylétique, vous devez gérer une terminologie de base, selon l'école cladistique, notamment:

Caractère: tout attribut observable dans un organisme, dont les différentes manifestations sont appelées états, par exemple présence de cheveux, de plumes ou d'écailles; distribution géographique; comportement, etc.

Statut d'un personnage: chacune des formes sous lesquelles ce caractère peut être présenté, primitive ou dérivée. Par exemple, la marche bipède chez l'homme est une condition dérivée (caractère), par opposition au déplacement à 4 membres (condition ou caractère ancestral) d'autres hominidés.

Caractère plésiomorphe: caractère primitif ou ancestral partagé par l'ensemble du groupe monophylétique.

Simplesiomorphie: plésiomorphie partagée par deux ou plusieurs taxons.

Caractère dérivé ou apomorphe: c'est celui qui découle de l'état ancestral, c'est-à-dire qu'il résulte d'une transformation du personnage au sein du groupe étudié. Il constitue le début d'un nouveau clade.

Autapomorphie: caractère dérivé non partagé. Il n'est présent que dans un taxon et est fréquemment utilisé en microtaxonomie pour différencier les espèces.

Synapomorphie: apomorphie ou caractéristique partagée par deux ou plusieurs espèces ou taxons.

Clado (monophylétique): groupe qui comprend une espèce ancestrale et tous ses descendants.

Homologie: condition de similitude due à la présence d'un ancêtre commun.

Caractère homologue: caractères similaires ou avec des attributs différents, mais qui proviennent d'un caractère ancestral commun.

Analogie: développement de structures similaires qui remplissent la même fonction, mais leur origine embryonnaire est différente.

Homoplasie: fausse similitude établie par la présence de caractères d'ancêtres différents. Cela se produit par convergence, parallélisme ou inversion.

Convergence: c'est synonyme d'analogie.

Parallélisme: évolution indépendante du même état de caractère à partir du même état de caractère ancestral.

Réversion: apomorphie qui est par la suite perdue (retourne à un état plésiomorphique) dans l'un des taxons d'un groupe monophylétique.

Représentations graphiques selon les écoles taxonomiques

Cladogramme

Le cladogramme est le schéma caractéristique de l'école cladistique. Dans ceux-ci, sont exprimées des relations phylogénétiques généalogiques, qui doivent être naturelles ou monophylétiques, c'est-à-dire qu'elles incluent l'ancêtre commun et ses descendants.

Cladogramme illustrant les relations phylogénétiques entre différents groupes de dinosaures à plumes. Tiré et édité de Chiappe & Dyke (2002).

Phénogramme

Les phénogrammes sont les diagrammes que la taxonomie phénétique utilise pour exprimer les classifications d'organismes. Ce type d'analyse accepte les trois types de taxons: monophylétique, paraphylétique et polyphylétique.

Bien que ces diagrammes soient relativement similaires aux cladogrammes, ils n'expriment pas de relations phylogénétiques mais plutôt une similitude ou une dissemblance apparente entre les organismes.

Phylogramme ou arbre phylétique

Les classifications phylogénétiques proposées par l'école taxinomique évolutive ou classique utilisent des arbres phylétiques. Ces diagrammes expriment les relations généalogiques des ancêtres descendants et acceptent deux types de taxons: monophylétiques et paraphylétiques.

Arbre philétique ou phylogramme proposé par Charles Darwin dans "L'Origine des espèces". Tiré et édité de es.wikipedia.org

Références

1. D. Aubert (2015). Une analyse formelle de la terminologie phylogénétique: vers une reconsidération du paradigme actuel de la systématique. Phytoneurone
2. D. Baum (2008). Lire un arbre phylogénétique: la signification des groupes monophylétiques. Éducation à la nature
3. LM Chiappe et G. Dyke (2002). Le rayonnement mésozoïque des oiseaux. Revue annuelle d'écologie et de systématique.
4. Cladistique. Sur Wikipedia. Récupéré de: en.wikipedia.org/wiki/Cladistics
5. W. Hennig (1966). Systématique phylogénétique. Univ. De l'Illinois Press, Urbana
6. Monophyly. Sur Wikipedia. Récupéré de: en.wikipedia.org/wiki/Monophyly
7. PA Reeves et CM Richards (2007). Distinguer les groupes monophylétiques terminaux des taxons réticulés: performances des procédures phénétiques, arborescentes et en réseau. Biologie systématique