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Arbre Phylogénétique

Un arbre phylogénétique représente les liens de parenté entre les espèces. Il illustre l'évolution et permet de retracer l'histoire commune des êtres vivants. Dans ce TP, tu vas construire et interpréter des arbres phylogénétiques.

Objectifs

  • Comprendre le concept de parenté évolutive
  • Identifier les caractères dérivés partagés
  • Construire un arbre phylogénétique simple
  • Interpréter les relations de parenté

Matériel nécessaire

  • Tableau de caractères morphologiques
  • Images d'espèces à classer
  • Logiciel de phylogénie (ou papier)
  • Matrice de caractères

Protocole expérimental

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1. Choisir les espèces à comparer

Sélectionne 5-6 espèces à classer : par exemple, humain, chimpanzé, chat, pigeon, truite, méduse. Ces espèces représentent différents groupes de vertébrés et un invertébré.

Conseil : Choisis des espèces avec des niveaux de parenté variés.
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2. Identifier les caractères

Liste les caractères anatomiques : colonne vertébrale, 4 membres, poils, plumes, poumons, ailes, mâchoire. Note la présence (1) ou l'absence (0) de chaque caractère pour chaque espèce.

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3. Construire la matrice

Organise les données dans un tableau (espèces en lignes, caractères en colonnes). Cette matrice de caractères est la base de l'arbre.

Conseil : Les caractères partagés par peu d'espèces sont plus informatifs.
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4. Regrouper par caractères partagés

Identifie les caractères dérivés partagés (synapomorphies). Exemple : la colonne vertébrale regroupe tous les vertébrés ; les poils regroupent les mammifères.

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5. Dessiner l'arbre

Dessine l'arbre avec la méduse à la base (groupe externe). Les branches se séparent à chaque acquisition d'un nouveau caractère dérivé partagé. Les espèces les plus proches partagent le plus de caractères.

Résultats attendus

L'arbre obtenu montre que : humain et chimpanzé sont les plus proches (primates), puis le chat (mammifères), le pigeon (tétrapodes), la truite (vertébrés), et enfin la méduse (groupe externe sans colonne vertébrale).

Conclusion

L'arbre phylogénétique ne représente pas une échelle de "complexité" mais des liens de parenté. Deux espèces proches sur l'arbre partagent un ancêtre commun récent. Plus on remonte dans l'arbre, plus l'ancêtre commun est ancien.

Questions de compréhension

Que signifie "avoir un ancêtre commun" ?
Réponse : Cela signifie que deux espèces descendent d'une même population ancestrale qui s'est divisée au cours de l'évolution.
Qu'est-ce qu'un caractère dérivé partagé ?
Réponse : C'est un caractère apparu chez un ancêtre et transmis à ses descendants. Il témoigne d'une parenté.
L'humain descend-il du singe ?
Réponse : Non, l'humain et les grands singes actuels partagent un ancêtre commun. L'humain est un grand singe, pas un descendant des singes actuels.

Pour aller plus loin

  • Utiliser les données moléculaires (ADN) pour affiner les arbres
  • Étudier la classification phylogénétique du vivant
  • Découvrir les horloges moléculaires
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