536 QUatriÈMe partie Les mécanismes de l’évolution
l’arbre de la vie que l’on observe les homologies découlant
d’une évolution plus récente. C’est le cas, par exemple, de tous
les Tétrapodes (du grec tetra, « quatre », et pod, « pied »), cette
branche des Vertébrés regroupant les Amphibiens, les Mammifères et les Reptiles (ainsi que les Oiseaux ; figure 22.17).
En effet, tous les Tétrapodes possèdent un membre composé
d’une même structure à cinq doigts que l’on n’observe pas
chez d’autres Vertébrés (la figure 22.15 montre celle de certains Mammifères). Les homologies forment donc une configuration ramifiée montrant que tous les êtres vivants
partagent un ensemble de caractéristiques lointaines représentant un tronc commun. À ce tronc est venue se greffer
une série de nouveaux embranchements successifs au sein
desquels se sont ajoutées de nouvelles homologies, et celles-ci
ont contribué à caractériser des groupes de rang supérieur, et
ainsi de suite. Cette configuration ramifiée correspond exactement au modèle de la descendance avec modification d’un
ancêtre commun.
Les biologistes représentent souvent la descendance d’ancêtres communs et les homologies qui en résultent par un
arbre phylogénétique, un diagramme qui reflète les relations résultant de l’évolution entre des groupes d’organismes.
Nous examinerons en détail la façon dont on construit ces
arbres d’évolution au chapitre 26, mais voyons dès maintenant comment on peut les interpréter et les utiliser. La
figure 22.17 est un arbre d’évolution des Tétrapodes et de
leurs plus proches parents vivants, les Dipneustes. Dans ce
diagramme, chaque embranchement représente l’ancêtre
commun de toutes les espèces qui en descendent (à droite). Par
exemple, les Dipneustes et tous les Tétrapodes descendent de
l’ancêtre ➊, tandis que les mammifères, les lézards et les serpents, les crocodiles et les oiseaux descendent tous de l’ancêtre ➌. Comme on pouvait s’y attendre, les trois homologies
signalées sur l’arbre – des membres avec des doigts, un amnios
(une membrane embryonnaire protectrice) et des plumes –
forment une configuration ramifiée. Comme ils étaient présents chez l’ancêtre commun ➋, tous les descendants de cet
ancêtre (les Tétrapodes) possèdent des membres munis de
doigts. L’amnios, qui n’était présent que chez l’ancêtre ➌,
n’est donc partagé que par certains Tétrapodes (les Mammifères et les Reptiles). Quand aux plumes, comme elles n’étaient
présentes que chez l’ancêtre commun ➏, on ne les trouve
que chez les Oiseaux.
Notez que dans cette figure les Mammifères sont placés
plus près des Amphibiens que des Oiseaux. À première vue,
on pourrait en conclure que les mammifères sont plus proches des Amphibiens que des Oiseaux. En fait, c’est le
contraire, car les Mammifères et les Oiseaux ont un ancêtre
commun (ancêtre ➌) plus récent que l’ancêtre commun des
Mammifères et des Amphibiens (ancêtre ➋). L’ancêtre ➋
est aussi le plus récent ancêtre commun des Oiseaux et des
Amphibiens, de sorte que la proximité de la relation des
Mammifères et des Oiseaux est équivalente à celle de la relation entre les Oiseaux et les Amphibiens. Remarquez également que l’arbre d’évolution de la figure montre le
moment approximatif des événements relatifs à l’évolution, mais ne précise pas leurs dates. On sait
donc que l’ancêtre ➋ a vécu avant l’ancêtre ➌,
mais on ignore quand.
Les arbres d’évolution sont des hypothèses qui résument notre conception
actuelle des modes de descen dance.
Comme pour toute hypothèse, notre
degré de confiance en ces relations
hypothétiques dépend de la solidité
des données sur lesquelles elles reposent.
L’arbre présenté à la figure 22.17 a été
construit à partir de diverses séries de
données indépendantes, y compris
des données anatomiques et des données de séquençage d’ADN. Les biologistes croient donc qu’il reflète avec
exactitude l’histoire de l’évolution.
Comme vous le verrez au cha pitre 26,
les scientifiques peuvent utiliser de
tels arbres d’évolution solidement
documentés pour avancer des prédictions précises et parfois étonnantes sur
des organismes.
Une autre cause de ressemblance :
l’évolution convergente
Si des organismes étroitement reliés présentent des caractéristiques communes
en raison de leur ascendance commune, des organismes aux relations
m Figure 22.17 La pensée arborescente : l’information fournie par un arbre d’évolution.
Cet arbre d’évolution des Tétrapodes et de leurs plus proches parents vivants, les Dipneustes, repose
sur des données anatomiques et des données de séquençage d’ADN. Les barres mauves indiquent
l’apparition de trois homologies importantes, qui n’ont évolué qu’une fois chacune. Ainsi, le groupe
des Oiseaux est un embranchement du groupe des Reptiles ; techniquement, le groupe d’organismes
appelé « Reptiles » inclut donc les Oiseaux.
Les crocodiles sont-ils plus étroitement reliés aux lézards ou aux oiseaux ?
Expliquez votre réponse.
?
Dipneustes
Amphibiens
Mammifères
Lézards
et serpents
Crocodiles
Autruches
Faucons et
autres oiseaux
Amnios
Tétrapodes
Amniotes
Oiseaux
Membres
avec doigts
Plumes
1
2
3
4
5
6
Chaque embranchement
représente l’ancêtre commun
des lignées qui commencent à
ce point ou se situent à sa droite.
Une marque mauve correspond
à une caractéristique homologue
commune à tous les groupes
situés à sa droite.
l’arbre de la vie que l’on observe les homologies découlant
d’une évolution plus récente. C’est le cas, par exemple, de tous
les Tétrapodes (du grec tetra, « quatre », et pod, « pied »), cette
branche des Vertébrés regroupant les Amphibiens, les Mammifères et les Reptiles (ainsi que les Oiseaux ; figure 22.17).
En effet, tous les Tétrapodes possèdent un membre composé
d’une même structure à cinq doigts que l’on n’observe pas
chez d’autres Vertébrés (la figure 22.15 montre celle de certains Mammifères). Les homologies forment donc une configuration ramifiée montrant que tous les êtres vivants
partagent un ensemble de caractéristiques lointaines représentant un tronc commun. À ce tronc est venue se greffer
une série de nouveaux embranchements successifs au sein
desquels se sont ajoutées de nouvelles homologies, et celles-ci
ont contribué à caractériser des groupes de rang supérieur, et
ainsi de suite. Cette configuration ramifiée correspond exactement au modèle de la descendance avec modification d’un
ancêtre commun.
Les biologistes représentent souvent la descendance d’ancêtres communs et les homologies qui en résultent par un
arbre phylogénétique, un diagramme qui reflète les relations résultant de l’évolution entre des groupes d’organismes.
Nous examinerons en détail la façon dont on construit ces
arbres d’évolution au chapitre 26, mais voyons dès maintenant comment on peut les interpréter et les utiliser. La
figure 22.17 est un arbre d’évolution des Tétrapodes et de
leurs plus proches parents vivants, les Dipneustes. Dans ce
diagramme, chaque embranchement représente l’ancêtre
commun de toutes les espèces qui en descendent (à droite). Par
exemple, les Dipneustes et tous les Tétrapodes descendent de
l’ancêtre ➊, tandis que les mammifères, les lézards et les serpents, les crocodiles et les oiseaux descendent tous de l’ancêtre ➌. Comme on pouvait s’y attendre, les trois homologies
signalées sur l’arbre – des membres avec des doigts, un amnios
(une membrane embryonnaire protectrice) et des plumes –
forment une configuration ramifiée. Comme ils étaient présents chez l’ancêtre commun ➋, tous les descendants de cet
ancêtre (les Tétrapodes) possèdent des membres munis de
doigts. L’amnios, qui n’était présent que chez l’ancêtre ➌,
n’est donc partagé que par certains Tétrapodes (les Mammifères et les Reptiles). Quand aux plumes, comme elles n’étaient
présentes que chez l’ancêtre commun ➏, on ne les trouve
que chez les Oiseaux.
Notez que dans cette figure les Mammifères sont placés
plus près des Amphibiens que des Oiseaux. À première vue,
on pourrait en conclure que les mammifères sont plus proches des Amphibiens que des Oiseaux. En fait, c’est le
contraire, car les Mammifères et les Oiseaux ont un ancêtre
commun (ancêtre ➌) plus récent que l’ancêtre commun des
Mammifères et des Amphibiens (ancêtre ➋). L’ancêtre ➋
est aussi le plus récent ancêtre commun des Oiseaux et des
Amphibiens, de sorte que la proximité de la relation des
Mammifères et des Oiseaux est équivalente à celle de la relation entre les Oiseaux et les Amphibiens. Remarquez également que l’arbre d’évolution de la figure montre le
moment approximatif des événements relatifs à l’évolution, mais ne précise pas leurs dates. On sait
donc que l’ancêtre ➋ a vécu avant l’ancêtre ➌,
mais on ignore quand.
Les arbres d’évolution sont des hypothèses qui résument notre conception
actuelle des modes de descen dance.
Comme pour toute hypothèse, notre
degré de confiance en ces relations
hypothétiques dépend de la solidité
des données sur lesquelles elles reposent.
L’arbre présenté à la figure 22.17 a été
construit à partir de diverses séries de
données indépendantes, y compris
des données anatomiques et des données de séquençage d’ADN. Les biologistes croient donc qu’il reflète avec
exactitude l’histoire de l’évolution.
Comme vous le verrez au cha pitre 26,
les scientifiques peuvent utiliser de
tels arbres d’évolution solidement
documentés pour avancer des prédictions précises et parfois étonnantes sur
des organismes.
Une autre cause de ressemblance :
l’évolution convergente
Si des organismes étroitement reliés présentent des caractéristiques communes
en raison de leur ascendance commune, des organismes aux relations
m Figure 22.17 La pensée arborescente : l’information fournie par un arbre d’évolution.
Cet arbre d’évolution des Tétrapodes et de leurs plus proches parents vivants, les Dipneustes, repose
sur des données anatomiques et des données de séquençage d’ADN. Les barres mauves indiquent
l’apparition de trois homologies importantes, qui n’ont évolué qu’une fois chacune. Ainsi, le groupe
des Oiseaux est un embranchement du groupe des Reptiles ; techniquement, le groupe d’organismes
appelé « Reptiles » inclut donc les Oiseaux.
Les crocodiles sont-ils plus étroitement reliés aux lézards ou aux oiseaux ?
Expliquez votre réponse.
?
Dipneustes
Amphibiens
Mammifères
Lézards
et serpents
Crocodiles
Autruches
Faucons et
autres oiseaux
Amnios
Tétrapodes
Amniotes
Oiseaux
Membres
avec doigts
Plumes
1
2
3
4
5
6
Chaque embranchement
représente l’ancêtre commun
des lignées qui commencent à
ce point ou se situent à sa droite.
Une marque mauve correspond
à une caractéristique homologue
commune à tous les groupes
situés à sa droite.