Travail de sciences sur l’évolution : l’arbre phylogénétique

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L’arbre phylogénétique permet la classification phylogénétique, celle-ci est composée, dans certains cas, de « Clade ». On va parler de Cladisme.

Le but de cette technique est de créé des groupes monophylétiques (« Clades ») : des groupes où l’ancêtre commun à tous les éléments le plus récent n’est pas l’ancêtre d’une espèce d’un autre clade.

On créé donc des sous-arbre à l’arbre principal.

Cette théorie rejette donc les groupes paraphylétiques et polyphylétiques, où des ancêtres d’un groupe peuvent aussi être des ancêtres d’autres groupes.

Exemple :

A ( 2 groupes monophylétiques

B ( groupe vert paraphylétique

C ( 2 groupes polyphylétiques

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b) La méthode probabiliste

Dans cette méthode, on va déterminer un arbre selon la probabilité de vraisemblance qu’il existe entre plusieurs espèces.

Il est cependant difficile de déterminer exactement cette probabilité.

La technique du maximum de vraisemblance utilise ce système de probabilité pour créer ses arbres.

c) La phénétique moléculaire

Cette technique est la plus utilisée par les biologistes.

Elle va permettre de calculer les relations entre différentes espèces grâce à un indice de similarité basé sur un seul caractère.

Ce caractère va être calculé grâce à la comparaison de séquences primaires de protéines d’une même famille.

On va souvent parler d’«UPGMA » ou encore de « Neighbour Joining » lorsqu’on voudra construire un arbre. Ces deux méthodes vont permettre le calcul des distances entres deux espèces.

d) la parcimonie

La parcimonie va établir son arbre grâce à des séquences d’ADN par exemple, mais elle ne va pas permettre de calculer la longueur des branches, et son arbre n’aura pas de racine. On ne retiendra que les arbres qui auront subis le moins de changements possibles, donc les arbres les plus courts. On parlera d’arbre le plus « parcimonieux ».

Toutes ces techniques ne permettent pas la construction d’un arbre parfait, par exemple, dans le cas de la phénétique, la ressemblance d’une séquence moléculaire ne va pas conduire à un seul « modèle » d’espèce.

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Exemple d’un arbre enraciné. Ici, la longueur des branches horizontales est proportionnelle à l’évolution entre les séquences et leurs ancêtres.

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Exemple d’arbre enraciné ou pas.

3) Autres utilisations de la phylogénétique

On utilise aussi la phylogénétique pour « remonter dans le temps » : en analysant des roches et des fossiles, on va pouvoir retracer l’évolution du paysage au cours du temps.

On va chercher à établir une classification des paysages et ainsi discerner les changements de ceux-ci.

C’est aussi grâce à cette technique que l’on va pouvoir comprendre comment la nature va réagir en fonction des dérèglements climatiques que subit la planète ces dernières années.

4) Sources

http://www.inra.fr/internet/Projets/agroBI/PHYLO/Gouy.pdf

http://sites.univ-provence.fr/wabim/d_agora/d_bioinfo/phylo-env.pdf

http://www.phylogenie.net/theorie_des_chaines_3.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Classification_phylog%C3%A9n%C3%A9tique