Enseignement scientifique Terminale - 2024

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Ch. 6
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Construire un arbre phylogénétique

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A
Étudier la matrice taxons-caractères

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Une matrice taxons-caractères est un tableau présentant les caractéristiques des groupes étudiés (les taxons). Elle contient les informations nécessaires à la construction de l'arbre phylogénétique.
EspèceCrâne et vertèbresPoumonsAmniosFenêtre temporaleGésierPlumes
MésangeOuiOuiOui2OuiOui
CrocodileOuiOuiOui2OuiNon
LézardOuiOuiOui2NonNon
TortueOuiOuiOui0NonNon
CrapaudOuiOuiNon0NonNon
Thon (extra-groupe)OuiNonNon0NonNon
Matrice taxons-caractères de quelques vertébrés (d'après Phylogène)
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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 : la présence des poumons. Il est conseillé de mettre en évidence ces caractères dérivés lorsque l'on étudie la matrice (en jaune ici).
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B
Construire l'arbre pas à pas

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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, placer les innovations évolutives. Celles-ci sont 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 du principe de parcimonie : l'arbre phylogénétique le plus vraisemblable est celui qui possède le moins d'innovations évolutives.

5. Recopier ensuite cet arbre au propre, à la règle, en alignant les taxons en haut et en ajoutant un titre.
Placeholder pour Exemple d'un arbre phylogénétique de vertébrésExemple d'un arbre phylogénétique de vertébrés
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Exemple d'un arbre phylogénétique de vertébrés

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