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Construire un arbre phylogénétique
P.279

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FICHE MÉTHODE
Améliorer ses compétences


11
Construire un arbre phylogénétique





A
Étudier la matrice taxon-caractère

Une matrice taxon-caractère est un tableau présentant les caractéristiques des groupes étudiés (les taxons). Elle contient les informations nécessaires à la construction de l’arbre phylogénétique.

Espèce Crânes et vertèbres Poumons Amnios Fenêtre temporale Gésier Plumes
Mésange oui oui oui 2 oui oui
Crocodile oui oui oui 2 oui non
Lézard oui oui oui 2 non non
Tortue oui oui oui 0 non non
Crapaud oui oui non 0 non non
Thon (extra-groupe) oui non non 0 non non

Matrice taxons/caractères de quelques vertébrés (d’après Phylogène INRP).

Afin de construire un arbre, il faut commencer par identifier :

l’extra-groupe : c’est le taxon qui ne fait pas partie du groupe d’étude, c’est pour cela que l’on considère que les états de caractères sont ancestraux chez lui. Il servira à commencer (enraciner) l’arbre. Il s’agit ici du thon. Sa nature est généralement précisée. Il peut s’agir d’un être vivant totalement extérieur au groupe d’intérêt ;

les caractères ancestraux, c’est-à-dire plus anciens dans l’histoire évolutive. Il peut s’agir d’une structure ancienne par exemple ;

les caractères dérivés, qui correspondent aux innovations évolutives, par exemple ici : « présence des poumons ». Il est conseillé de mettre en évidence ces caractères dérivés lorsque l’on étudie la matrice (en jaune ici).

B
Construire l’arbre pas à pas

1. Commencer au brouillon, en dessinant le « tronc », qui conduit à un premier « nœud » ou ancêtre commun.

2. Dessiner une première branche, à gauche par exemple, qui conduit à l’extra-groupe.

3. À partir du premier ancêtre commun, dessiner progressivement des branches et des nœuds pour :
    • placer les taxons en haut à l’extrémité des branches ;
    • placer progressivement, de gauche à droite, des taxons ayant de plus en plus de caractères dérivés.

4. Une fois l’arbre construit, il faut y placer les innovations évolutives. Celles-ci seront représentées par des traits sur les branches et non pas sur les nœuds ! Il faut les placer en tenant compte des taxons qui les possèdent et aussi tenir compte du principe de parcimonie : l’arbre phylogénétique le plus vraisemblable est celui qui possède le moins d’innovations évolutives.

5. Reproduire ensuite cet arbre au propre, à la règle, en alignant les taxons en haut et en ajoutant un titre.

Construire l’arbre pas à pas


Exemple d’un arbre phylogénétique des vertébrés.

Ressource complémentaire

Cliquez ici pour télécharger Phylogène