Classification phylogénétique

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Classification phylogénétique

Domaine:	Archaea
Domaine:	Eubacteria
Domaine:	Eukaryota

La classification phylogénétique est un système de classification systématique des êtres vivants. Elle tente de remplacer la classification scientifique traditionnelle basée sur des traits multiples : biologiques, phénotypiques (anatomiques) et physiologiques (phénomènes physico-chimiques, nutrition). Une des caractéristiques de l'approche phylogénétique est que cette classification bouleverse les classifications fixistes comme celle développées par Linné. La nomenclature binomiale de Linné était basée sur l'adage que toutes les espèces sont apparues en même temps et que celles-ci étaient fixes. Alors que la classification phylogénétique illustre les principes d'évolutions et de parenté des espèces.

Sommaire

1 Présentation
2 Exemple de l'Homme
3 Différences avec la classification traditionnelle
4 À lire
5 Voir aussi
6 Liens externes

[modifier] Présentation

Willi Hennig est à l'origine de la classification phylogénétique en 1950, il révolutionna par la suite, après la traduction en anglais de son œuvre, toute la systématique à partir de la fin des années 1960. Les caractères anatomiques des êtres vivants furent alors analysés différemment, rejoints bientôt par les caractères moléculaires. La classification phylogénétique est un système de classification des êtres vivants d'abord fondé sur ce que les êtres vivants ont (au niveau morphologique comme au niveau moléculaire), et non pas, en première instance, sur ce qu’ils n’ont pas (on évitera alors « invertébrés ») ou sur ce qu’ils font (on évitera alors « vivipares », « fouisseurs »). Ce n'est pas une classification écologique ni anthropocentrique. Elle regroupe les êtres vivants sur un type particulier de ressemblance, celles des ressemblances qui sont évolutivement innovantes au sein de l'échantillon d'espèces à classer. Elle s'oppose en cela aux classifications phénétiques qui ne trient pas la ressemblance et font des classements à partir de la ressemblance globale. Elle remplace la classification traditionnelle basée sur une foule de critères, morphologiques mais aussi écologiques, éthologiques, anthropocentriques, et de préférences nutritionnelles.

La classification phylogénétique ne valide que des groupes monophylétiques, quels que soient les caractères utilisés, moléculaires, morphologiques, anatomiques, caryologiques, génomiques. Les caractères utilisés pour construire un arbre phylogénétique ne sont valables que si ceux-ci sont des caractères apomorphes partagés par au moins deux taxons. (Un caractère apomorphe est un caractère ancestral qui a été transformé. Ce caractère apomorphe partagé est une synapomorphie. Seul les synapomorphies (ou caractère dérivé) caractérise un clade ou groupe monophylétique. Un groupe monophylétique (ou clade) est un groupe comprenant un ancêtre (ou nœud) et tous ses descendants.

La première hiérarchie est donc composée de trois domaines :

Savoir lesquels de ces trois groupes partagent un ancêtre commun qui les distingue du troisième est un sujet de recherche.

La systématique phylogénétique dans sa version moderne rejette toute catégorisation des niveaux hiérarchiques. Pour des raisons pratiques, l'arbre du vivant donne lui-même la hiérarchie que tentaient de fournir les anciennes catégories. L'arbre du vivant est, en effet, un ensemble de points de branchement. Chaque niveau est assimilé à un taxon. Un taxon est un regroupement d'organisme défini par un ensemble de synapomorphies. Les points ou nœuds sont obligatoirement un organisme théorique qui possèderait les synapomorphies des nœuds postérieurs dans le cladogramme. Si cet organisme est découvert (fossiles ou autres) un nouvel arbre doit être construit. À terme, si l'arbre restitue la totalité des relations de parenté, tous les branchements devraient être binaires. Le sens des dichotomies n'a rien à voir avec la sexualité ni avec des spéciations binaires, car l'arbre n'est pas une généalogie ("qui descend de qui"), mais reflète uniquement un pouvoir explicatif maximal de l'arbre : un arbre totalement dichotomique réussit à restituer toutes les relations de parenté ("qui est plus proche de qui").

La systématique moderne prend en compte tous les caractères héritables, depuis ce qui est visible (anatomie et morphologie, base de la classification traditionnelle) jusqu'aux séquences d'ADN et d'ARN, en passant par les protéines et les données de la paléontologie. Le séquençage de certaines parties du génome, comme l'ADN des mitochondries ou l'ARN des ribosomes a permis dans les dernières années de faire des progrès importants dans la classification et de résoudre maints problèmes séculaires.

L'arbre est obtenu à partir de nombreux critères et fait appel à des algorithmes complexes. Des algorithmes différents peuvent donner des résultats différents. Dans ce cas, celui qui répondra le plus aux critères de parcimonies sera retenu. C'est à dire l'arbre demandant le minimum de transformation de caractères. La classification actuelle est continuellement remaniée en fonction de nouvelles informations. Le site treebase fait référence. Les exemples qui suivent peuvent avoir à être modifiés.

[modifier] Exemple de l'Homme

Un exemple détaillé permet d'avoir une idée de la différence de résultat, par rapport à l'approche traditionnelle. L'exemple incontournable est celui de l'homme. Voici une partie des nœuds successifs permettant de classer l'homme (certains intermédiaires ont été omis arbitrairement) telle qu'apparaissant dans Classification phylogénétique du vivant (Guillaume Lecointre et Hervé Le Guyader, édition Belin) (la description associée à chaque clade est peu rigoureuse et vise juste à fixer les idées) :

Espèce Homo sapiens
Genre Homo : inclut les espèces fossiles comme néanderthal ou erectus
Hominines : les genres Australopithecus et Homo
Homininés : les deux espèces de chimpanzés et les hominines
Famille Hominidés : gorille et Homininés
Hominoïdés : on ajoute l'orang-outan
Hominoïdes : on ajoute les gibbons
Catarrhiniens : les singes de l'ancien monde
Simiiformes : singes
Haplorrhiniens : singes et certains lémuriens
Ordre Primates (stricto sensu) : la plus grande partie de l'ancien ordre des primates
Primates (lato sensu) : s'ajoutent les Scandentiens (toupayes)
Archontes : s'ajoutent les Chiroptères (chauve-souris) et les Dermoptères
Preptothériens : s'ajoutent la plupart des mammifères placentaires
Euthériens : s'ajoutent les pangolins et fourmiliers (Xénarthres) pour compléter les mammifères placentaires
Thériens : s'ajoutent les marsupiaux
Classe Mammifères : l'ancienne classe du même nom, les précédents plus les monotrèmes (ornithorhynques et échidnés)
Amniotes : s'ajoutent l'ancienne classe des reptiles et les oiseaux
Tétrapodes : s'ajoutent en gros les amphibiens
Sarcoptérygiens : s'ajoutent dipneustes puis coelacanthes
Ostéichthyens : s'ajoutent les actinoptérygiens (la majeure partie des « poissons osseux »)
Vertébrés : s'ajoutent les requins puis les lamproies
Craniates : s'ajoutent les myxines
Embranchement Chordés : s'ajoutent amphioxus et ascidies
Deutérostomiens : s'ajoutent les échinodermes (étoiles de mer, oursins, ...)
Bilatériens : animaux symétriques : s'ajoutent aux précédents, entre autres, les protostomiens qui incluent, entre beaucoup d'autres, différents groupes de vers, les arthropodes (insectes), les mollusques (escargots)
Eumétazoaires : animaux organisés, s'ajoutent aux précédents les cnidaires par exemple
Métazoaires : l'ancien règne animal, s'ajoutent aux précédents différents groupes d'éponges

Opisthocontes : s'ajoutent, entre autres, les champignons
Domaine Eucaryotes : êtres vivants à cellules à noyau ; s'ajoutent aux précédents listés ci-dessus la lignée verte (algues vertes, algues rouges, plantes à fleurs), la lignée brune (algues brunes, ...) et toute une collection de groupements d'espèces unicellulaires

[modifier] Différences avec la classification traditionnelle

Citons enfin quelques exemples de changements spectaculaires par rapport à la classification traditionnelle.

Tous les ancêtres des dinosaures sont aussi des ancêtres des oiseaux, ce qui amène à considérer ceux-ci comme les descendants d'un groupe de petits dinosaures volants vivants au crétacé. Le concept de « reptile » est abandonné.

Précisons la relation entre oiseaux et dinosaures. Pour certains auteurs, le vélociraptor est considéré comme plus proche des oiseaux que le tyrannosaure, et ce dernier est considéré plus proche des oiseaux que du diplodocus.

Les plus proches parents des cétacés seraient les hippopotames. Le concept d' « artiodactyles » est abandonné.
Les plus proches parents vivants des oiseaux sont les crocodiles.
Les poissons osseux sont plus proches des mammifères que des requins. Le concept de « poisson » est abandonné.
L'ancien groupe des « algues » explose en tous sens, certaines étant groupées avec les plantes vertes, d'autres avec les bactéries.
Le concept de « protiste » est abandonné, au profit de groupes pouvant mélanger êtres multicellulaires et monocellulaires (par exemple les straménopiles regroupent les algues brunes - dont les kelp, jusqu'à 60 m de long - et les diatomées unicellulaires).
La division entre Procaryotes et Eucaryotes est abandonnée, au profit de la division en trois du vivant.
L'application de cette classification aux angiospermes est illustrée par la classification APG (Angiosperms Phylogeny Group).