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Evolution des Espèces et Phylogénie
Partie 1 Chapitres 1 et 2
Frédéric BiaginiLycée Xavier
Année 2011 - 2012
Révisions de début d’année
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétale
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétaleGène
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétaleGèneAllèle
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétaleGèneAllèleMutations
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétaleGèneAllèleMutationsADN
Révisions de début d’annéeComposition d’une
cellule animale / cellule végétaleGèneAllèleMutationsADNCellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
GèneAllèleMutationsADNCellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
AllèleMutationsADNCellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
MutationsADNCellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
ADNCellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
Cellule germinale, cellule somatique
Révisions de début d’année
Révisions de début d’année
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde• Embranchement
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde• Embranchement• Classe
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde• Embranchement• Classe• Ordre
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde• Embranchement• Classe• Ordre• Genre
Révisions de début d’année• Classification du
Vivant• Règne• Monde• Embranchement• Classe• Ordre• Genre
Evolution / différ
enciation due à de
s mutations
chroniques ou ponc
tuelles,
dues à des radiat
ions, des agents ch
imiques, la sélection
naturelle, la press
ion de l’environnem
ent…
Ancêtre commun à tous
et toutes ?
Les définitions de base
Les définitions de basePan d’organisation
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologie
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogie
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractères
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Caractère dérivé / ancestral
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Caractère dérivé / ancestralcaractère se retrouvant dans différentes familles ou espèces apparentées,avant mutation et transmission
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Caractère dérivé / ancestralcaractère se retrouvant dans différentes familles ou espèces apparentées,avant mutation et transmissioncaractère résultant d’un caractère ancestral, muté et donc dérivé…
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Caractère dérivé / ancestralcaractère se retrouvant dans différentes familles ou espèces apparentées,avant mutation et transmissioncaractère résultant d’un caractère ancestral, muté et donc dérivé…
Ancêtre commun – Caractère commun
Les définitions de basePan d’organisation
Positionnement des organes les uns par rapport aux autres
Homologieressemblance héritée d’un ancêtre commun, chez qui s’est produite unetransformation évolutive qui a modifié un caractère préexistant
Analogieressemblance non fondée sur l’hérédité : les caractères ne sont pashomologues car non construits de la même manière : observer le pland’organisation…
Matrice des taxons / caractèresTableau associant organismes à étudier et caractères d’intérêt en précisantleur état (dérivé ou ancestral)
Caractère dérivé / ancestralcaractère se retrouvant dans différentes familles ou espèces apparentées,avant mutation et transmissioncaractère résultant d’un caractère ancestral, muté et donc dérivé…
Ancêtre commun – Caractère communOrganisme réel ou supposé avoir existé qui, à la suite d’une cladogenèse, a
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrés
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryons
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryonsSac vitellin – Amnios - Placenta
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryonsSac vitellin – Amnios - Placenta
Echelle moléculaire
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryonsSac vitellin – Amnios - Placenta
Echelle moléculaireComparaison de séquences de quelques gènes codant pour des protéines communes à l’ensemble des vertébrés
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryonsSac vitellin – Amnios - Placenta
Echelle moléculaireComparaison de séquences de quelques gènes codant pour des protéines communes à l’ensemble des vertébrésGène de la myoglobine ou de l’actine
Phylogénie appliquée à quelques exemples
Echelle macroscopique : activité 1Comparaison de plans d’organisation de membres antérieurs de quelques vertébrésHumérus, radius – cubitus, carpes, métacarpes et phalanges
Echelle microscopique : activité 2Comparaison de structures anatomiques de quelques embryonsSac vitellin – Amnios - Placenta
Echelle moléculaireComparaison de séquences de quelques gènes codant pour des protéines communes à l’ensemble des vertébrésGène de la myoglobine ou de l’actineMolécules homologues (protéines ou ADN)
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec.
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Les cladogrammes, phénogrammes et phylogrammes sont des dendrogrammes de type particulier, construits selon des règles qui sont propres à chacun d'eux.
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Les cladogrammes, phénogrammes et phylogrammes sont des dendrogrammes de type particulier, construits selon des règles qui sont propres à chacun d'eux.
Cladogramme
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Les cladogrammes, phénogrammes et phylogrammes sont des dendrogrammes de type particulier, construits selon des règles qui sont propres à chacun d'eux.
Cladogramme arbre traduisant les relations de parenté entre des êtres vivants, établi à partir de la méthode cladistique
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Les cladogrammes, phénogrammes et phylogrammes sont des dendrogrammes de type particulier, construits selon des règles qui sont propres à chacun d'eux.
Cladogramme arbre traduisant les relations de parenté entre des êtres vivants, établi à partir de la méthode cladistique
Parcimonie (principe de)
Etablissement d’arbres phylogénétiques
Phylogénie figure en forme d'arbre traduisant les relations de parenté entre des organismes ou des molécules
Dendrogramme Vient de "arbre" et "dessin" en grec. Schéma exprimant les liens entre des taxons sous la forme d'une succession de branchements.
Les cladogrammes, phénogrammes et phylogrammes sont des dendrogrammes de type particulier, construits selon des règles qui sont propres à chacun d'eux.
Cladogramme arbre traduisant les relations de parenté entre des êtres vivants, établi à partir de la méthode cladistique
Parcimonie (principe de)Méthode de construction de phylogénies qui, parmi tous les dendrogrammes possibles, retient celui qui fait appel au plus petit nombre nécessaire d'évènements évolutifs, c'est à dire de changements d'états des caractères. Plus généralement, principe d'économie d'hypothèses.
Groupe monophylétique
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent).
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distances
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.
Groupe monophylétiqueUn ancêtre commun a un plan d’organisation partagé par tous ses descendants, l’ensemble des descendants constitue un groupe nommé monophylétique Phénogramme
arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.Plus proches sont les molécules, plus le degré de parenté est important, plus
Groupe monophylétique
Phénogramme arbre traduisant les relations de parenté entre des molécules, établi à partir d'une méthode phénétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.Plus proches sont les molécules, plus le degré de parenté est important, plus
Groupe monophylétique
Phénétique méthode d'établissement des relations de parenté basé sur le nombre de caractères communs partagés par des organismes ou des molécules, indépendamment de toute notion d'homologie (plus ce nombre de caractères communs est important et plus l'ancêtre commun est récent). Les relations de parenté sont donc précisées à partir d'une matrice des distances.
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.Plus proches sont les molécules, plus le degré de parenté est important, plus
Groupe monophylétique
Les molécules HOMOLOGUES présentent des chaînes d’AA semblables, ou présentant de grandes similitudes.
Les différences observées sont le fruit de mutations dans certaines cellules germinales d’ancêtres plus ou moins lointains.
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.Plus proches sont les molécules, plus le degré de parenté est important, plus
Groupe monophylétique
La matrice des distancesCorrespond en fait à un nombre ou un % d’AA différents d’une mol à l’autre.Plus proches sont les molécules, plus le degré de parenté est important, plus
Groupe monophylétique
Amniota
Tétrapoda
Vertébrata
Mammalia
amphibia
Pisces
Exemples
Exemples
Exemples
Exemples
Exemples
Exemples
Doc 4 : Un fossile est classé comme
les autres espèces. Il ne sera jamais placé à un
nœud.
Exemples• Les ronds blancs correspondent aux populations de derniers ancêtres communs à deux groupes frères • Les ronds de couleurs correspondent aux innovations évolutives (apparues chez des ancêtres communs)Chaque branche de cet arbre doit être justifiée par une nouveauté évolutive (apparition, disparition ou transformation d'un caractère). Cette innovation évolutive est apparue chez un organisme qui l'a transmise à tous ses descendants ; cet organisme est donc un ancêtre commun hypothétique exclusif à tous les organismes possédant cette innovation évolutive. Les noeuds de l'arbre représentent des populations d'ancêtres communs à partir desquels une divergence va s'observer entre ceux qui vont avoir acquis une nouveauté évolutive et ceux qui ne l'acquerront pas.
Exemple appliqué aux primates
Exemple appliqué aux primates
Exemple appliqué aux primates
ExerciceAnimaux à classer :
LamproieSardineGrenouilleCrocodileDauphinHomme
• Caractères : – Pièce basale– Bipédie– Placenta– Vertèbres– Mâchoires– Amnios
Réaliser une matrice des caractères et un arbre cladistique puis phylogénique.
ExerciceAnimaux à classer :
LamproieSardineGrenouilleCrocodileDauphinHomme
• Caractères : – Pièce basale– Bipédie– Placenta– Vertèbres– Mâchoires– Amnios
Réaliser une matrice des caractères et un arbre cladistique puis phylogénique.