QU'EST-CE QU'UNE SIMPLEIOMORPHIE? (AVEC DES EXEMPLES) - LA BIOLOGIE - 2024

Une simpleiomorphie, dans la terminologie cladistique, fait référence à un caractère ancestral partagé par deux ou plusieurs taxons. C'est-à-dire que cette caractéristique coïncide avec celle dont on a déduit qu'elle était présente dans l'ancêtre commun des deux groupes.

Les simplesiomorphies sont des types de plésiomorphies, qui sont définies comme des caractères ancestraux. Ce terme s'oppose aux caractères dérivés de l'apormorphie ou aux nouveautés évolutives. De la même manière, le terme simplesiomorphie s'oppose à la synapomorphie - un caractère dérivé partagé.

Source: Benjamín Núñez González, de Wikimedia Commons

Selon l'école de classification cladiste, les caractères dérivés ancestraux ne devraient pas être utilisés pour définir des groupes, car cela entraînerait un regroupement paraphylétique.

Qu'est-ce qu'une simpleiomorphie?

Dans le cladisme, une polarité est attribuée aux différentes caractéristiques présentes chez les êtres organiques. Ainsi, il existe des caractères dérivés et des caractères ancestraux. Le premier d'entre eux est appelé apomorphe, tandis que l'état ancestral est appelé plésiomorphe.

Si plus d'un taxon présente l'état ancestral, le caractère est une simpleiomorphie - car il est partagé. De même, les caractéristiques dérivées partagées sont des synapomorphies.

Ces termes sont d'utilisation relative et dépendent de la «position» ou de la profondeur de l'arbre phylogénétique que prend le lecteur.

Par exemple, dans la division entre mandibulaire et non mandibulé, le manque de structure représente le caractère ancestral, tandis que la présence de mandibules est considérée comme dérivée. Mais, si je compare deux groupes de mammifères, par exemple les chats et les chiens, la mâchoire sera un caractère ancestral.

Ancestral vs. espèces ancestrales

La lecture des arbres phylogénétiques est sujette à un certain nombre de malentendus. L'une des plus courantes est de supposer que ladite représentation graphique fournit des informations sur l'état primitif ou avancé des espèces qui y sont représentées.

De cette manière, les arbres phylogénétiques nous fournissent des informations sur l'histoire évolutive des êtres organiques, en se concentrant sur les caractères. Autrement dit, il ne peut pas nous dire si une espèce est ancestrale ou dérivée, mais nous pouvons déduire ces états du caractère en question.

Par exemple, imaginez que nous puissions séquencer les acides aminés dans une protéine présente chez le gorille, le bonobo, le chimpanzé et l'homme. Dans cette séquence hypothétique, tous les organismes mentionnés ont le résidu d'acide aminé valine, tandis que le chimpanzé a l'acide glutamique à sa place.

Dans ce cas, nous pourrions supposer que l'hypothèse la plus possible - suivant le principe de parcimonie, également appelé rasoir d'Occam, qui nécessite le moins de changements évolutifs - est que la valine est le caractère ancestral et que tout le monde en a hérité. ancêtre commun. Cependant, chez les chimpanzés, le caractère a changé.

Comment les différencier?

Une méthode presque universelle pour la différenciation entre les deux états du personnage est la comparaison avec un groupe externe, suivant le principe suivant: si différents états d'une caractéristique apparaissent dans deux groupes, il est hautement probable que la manifestation trouvée dans son plus proche parent, soit l'ancestrale.

Simpleiomorphies et groupes paraphylétiques

Dans le cladisme, les relations phylogénétiques sont déduites en utilisant strictement des synapomorphies ou des caractères dérivés partagés.

L'utilisation de cette caractéristique conduit à la formation de groupements monophylétiques - l'ancêtre commun du groupe, ainsi que tous ses descendants. L'hypothèse phylogénétique qui en résulte est exprimée dans un graphique appelé cladogramme.

Si nous voulions établir des regroupements à l'aide de simplesiomorphies, le résultat serait paraphylétique. Prenons par exemple les reptiles et les insectes ailés et sans ailes

Reptiles

La peau squameuse est une caractéristique ancienne partagée par les tortues, les crocodiles, les lézards, etc. Les échelles ont contribué à des malentendus en taxonomie pendant des siècles. Aujourd'hui, des preuves fossiles, moléculaires et morphologiques ont conduit à la conclusion que les reptiles ne forment pas un clade (un groupe monophylétique).

Pourquoi les reptiles sont-ils paraphylétiques? Parce que les crocodiles sont plus liés aux oiseaux qu'aux serpents et aux lézards, par exemple. Suivant cette ligne de pensée, il est plus que clair que les oiseaux font partie du clade des reptiles.

Apterygota et Pterygota

Chez les insectes, nous pouvons établir une division très intuitive entre les représentants qui n'ont pas d'ailes et ceux qui en ont - respectivement dans Apterygota et Pterygota.

Au cours de l'évolution, des insectes, qui auparavant ne possédaient pas d'ailes, ont développé ces structures. Par conséquent, ne pas avoir d'ailes est un caractère ancestral, tandis que les ailes représentent l'état dérivé.

Ces deux groupes n'ont aucune validité taxinomique. Apterygota représente un groupe paraphylétique, car il repose sur une caractéristique ancestrale commune: l'absence d'ailes.

Comme chez les reptiles, il existe des insectes sans ailes qui sont plus liés aux variantes ailées qu'à d'autres espèces sans ailes.

Ces exemples illustrent clairement comment l'utilisation de caractères dérivés partagés nous fournit des preuves de relations de parenté réelles, contrairement à l'utilisation de simplesiomorphies.

Exemples

Hémichordés et accords

Le groupe paraphylétique des «prochordés» est composé d'hémichordés, d'urrochordés et de céphalochords. Ces organismes sont classés par la présence de caractères primitifs.

Si vous souhaitez former un groupe monophylétique, vous devez prendre en compte les caractères apomorphes, qui unifient clairement les urochordés, les céphalochordés et les vertébrés. Ceux-ci forment le clade des accords.

Les hémichordés sont caractérisés par la présence d'une stomocorde, qui a longtemps été considérée comme ressemblant à une véritable notocorde, mais les preuves actuelles ont montré clairement que ce n'est pas le cas. De plus, ils ont des fentes branchiales et un cordon nerveux dorsal.

En revanche, les accords sont caractérisés par une notocorde, un cordon nerveux dorsal creux et des fentes branchiales. Ces caractéristiques peuvent changer tout au long de la vie de l'individu, mais restent un diagnostic du groupe.

Les monotrèmes

Les monotrèmes ont un mélange intéressant de caractéristiques plésiomorphes, rappelant les reptiles, et apomorphes, typiques des mammifères. Cependant, ces organismes sont fortement adaptés à un mode de vie semi-aquatique ou consommant des fourmis, ce qui rend l'analyse des caractères difficile.

Par exemple, le crâne des membres du groupe présente des caractéristiques plésiomorphes, mais elles diffèrent par la morphologie du bec. Le museau comporte un os long trouvé chez les reptiles, les thérapsides et les xénarthras. La surface ventrale du crâne a des structures qui pourraient être des restes de traits reptiliens.

Références

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