622 cinquième partie La diversité biologique à travers l’évolution
ancêtre direct (ici, le nœud ➍). Chacun est donc le plus proche
parent de l’autre. Notez aussi que cet arbre, comme la plupart
des arbres phylogénétiques présentés dans ce manuel, est
enraciné, ce qui signifie qu’un nœud de l’arbre (souvent
dessiné à l’extrême gauche) représente l’ancêtre commun le
plus récent de tous les taxons de l’arbre. Le terme taxon
fondamental désigne une lignée qui diverge tôt dans l’histoire d’un groupe et qui apparaît sur une branche directement liée à l’ancêtre commun du groupe, comme le taxon G
de la figure 26.5. Enfin, la lignée qui mène aux taxons D
à F montre une polytomie, c’est-à-dire un nœud duquel
émergent plus de deux groupes de descendants. Une polytomie indique que les liens évolutifs entre ces taxons ne sont
pas encore clairement établis.
Les avantages et les limites
de l’arbre phylogénétique
Résumons trois points clés de l’arbre phylogénétique. Premièrement, cette représentation vise à montrer des modèles de
descendance et non des ressemblances phénotypiques. Bien
qu’il soit fréquent que des organismes parents se ressemblent
en raison de leur ancêtre commun, il n’en sera pas de même
si leur lignée respective n’a pas évolué au même rythme ou
s’ils ont dû composer avec des conditions environnementales
très différentes. Par exemple, les crocodiles sont plus proches
des Oiseaux que des lézards (voir la figure 22.17, p. 536), mais
ils ressemblent davantage à ces derniers parce que la morphologie de la lignée des Oiseaux a considérablement changé.
Deuxièmement, la séquence des branchements d’un arbre
n’indique pas nécessairement l’âge véritable (ou absolu) des
espèces en cause. Par exemple, l’arbre de la figure 26.4 n’indique pas que le loup est apparu plus récemment que la loutre
d’Europe ; il montre seulement que leur ancêtre commun
(nœud ➊) est né avant le dernier ancêtre commun du loup
et du coyote (➋). Pour indiquer à quel moment le loup et la
loutre ont formé des groupes distincts, l’arbre devrait montrer, pour chaque lignée, des bifurcations supplémentaires,
et celles-ci devraient être datées. De façon générale, à moins
que le diagramme s’accompagne d’informations pré cises
sur le sens à donner à la longueur des branches, nous ne
devrions l’interpréter qu’en termes de modèles de descendance. Autrement dit, l’arbre phylogénétique ne permet pas
de formuler des hypothèses sur le moment où une espèce
donnée a évolué ou sur la nature des changements survenus
dans chaque lignée.
Troisièmement, nous ne devons pas présumer qu’un taxon
est le fruit de l’évolution du taxon voisin. La figure 26.4
n’indique pas que le loup est une évolution du coyote, ou l’inverse. Nous pouvons tout au plus conclure que la lignée du
loup et celle du coyote proviennent toutes les deux du même
ancêtre. Cet ancêtre, aujourd’hui disparu, n’était ni un loup ni
un coyote. Cependant, ses descendants comprennent les deux
espèces existantes mentionnées ici, soit le loup et le coyote.
La phylogenèse appliquée
La compréhension de la phylogenèse peut déboucher sur des
applications pratiques. Prenons l’exemple du maïs, originaire
des Amériques, qui constitue aujourd’hui une importante
culture vivrière dans le monde entier. À partir de la phylogenèse du maïs, obtenue grâce aux banques d’ADN, des chercheurs ont réussi à identifier deux espèces de plantes herbacées
qui seraient les plus proches parents vivants du maïs. Ces
deux parents pourraient constituer de précieux « réservoirs »
d’allèles bénéfiques, susceptibles d’être transférés au maïs
cultivé, par croisement ou modification génétique (voir le
chapitre 20).
La figure 26.6 décrit une autre utilisation de l’arbre phylogénétique. Elle montre comment déterminer si des échantillons de viande de baleine proviennent d’espèces protégées
par le droit international, donc capturées illégalement, et
non d’espèces dont la chasse est autorisée (comme le petit
rorqual, vivant dans l’hémisphère Sud). Cette analyse phylogénétique a indiqué que de la viande de rorqual à bosse, de
rorqual commun et de petit rorqual chassés dans l’hémisphère Nord était vendue illégalement dans des poissonneries
japonaises.
Comment les chercheurs construisent-ils des arbres comme
ceux qui sont étudiés ici ? Nous commencerons à répondre à
cette question dans la section suivante, lorsque nous examinerons les données utilisées en phylogénétique.
Taxon A
LIGNÉE
ANCESTRALE
Taxon B
Groupes
frères
Taxon
fondamental
Taxon C
Taxon D
Taxon E
Taxon F
Taxon G
Ce nœud forme une polytomie,
un embranchement non
résolu.
Nœud: point de
bifurcation des lignées
Ce nœud représente
l’ancêtre commun
des taxons A à G.
3
5
4
2
1
m Figure 26.5 Comment interpréter
un arbre phylogénétique.
FaItes un dessIn Redessinez cet arbre tel qu’il
apparaîtrait si vous faisiez pivoter les embranchements
sur l’axe du nœud ➋ et du nœud ➍ respectivement.
Cette nouvelle version de l’arbre modifie-t-elle les liens
évolutifs entre les taxons ? Expliquez votre réponse.
ancêtre direct (ici, le nœud ➍). Chacun est donc le plus proche
parent de l’autre. Notez aussi que cet arbre, comme la plupart
des arbres phylogénétiques présentés dans ce manuel, est
enraciné, ce qui signifie qu’un nœud de l’arbre (souvent
dessiné à l’extrême gauche) représente l’ancêtre commun le
plus récent de tous les taxons de l’arbre. Le terme taxon
fondamental désigne une lignée qui diverge tôt dans l’histoire d’un groupe et qui apparaît sur une branche directement liée à l’ancêtre commun du groupe, comme le taxon G
de la figure 26.5. Enfin, la lignée qui mène aux taxons D
à F montre une polytomie, c’est-à-dire un nœud duquel
émergent plus de deux groupes de descendants. Une polytomie indique que les liens évolutifs entre ces taxons ne sont
pas encore clairement établis.
Les avantages et les limites
de l’arbre phylogénétique
Résumons trois points clés de l’arbre phylogénétique. Premièrement, cette représentation vise à montrer des modèles de
descendance et non des ressemblances phénotypiques. Bien
qu’il soit fréquent que des organismes parents se ressemblent
en raison de leur ancêtre commun, il n’en sera pas de même
si leur lignée respective n’a pas évolué au même rythme ou
s’ils ont dû composer avec des conditions environnementales
très différentes. Par exemple, les crocodiles sont plus proches
des Oiseaux que des lézards (voir la figure 22.17, p. 536), mais
ils ressemblent davantage à ces derniers parce que la morphologie de la lignée des Oiseaux a considérablement changé.
Deuxièmement, la séquence des branchements d’un arbre
n’indique pas nécessairement l’âge véritable (ou absolu) des
espèces en cause. Par exemple, l’arbre de la figure 26.4 n’indique pas que le loup est apparu plus récemment que la loutre
d’Europe ; il montre seulement que leur ancêtre commun
(nœud ➊) est né avant le dernier ancêtre commun du loup
et du coyote (➋). Pour indiquer à quel moment le loup et la
loutre ont formé des groupes distincts, l’arbre devrait montrer, pour chaque lignée, des bifurcations supplémentaires,
et celles-ci devraient être datées. De façon générale, à moins
que le diagramme s’accompagne d’informations pré cises
sur le sens à donner à la longueur des branches, nous ne
devrions l’interpréter qu’en termes de modèles de descendance. Autrement dit, l’arbre phylogénétique ne permet pas
de formuler des hypothèses sur le moment où une espèce
donnée a évolué ou sur la nature des changements survenus
dans chaque lignée.
Troisièmement, nous ne devons pas présumer qu’un taxon
est le fruit de l’évolution du taxon voisin. La figure 26.4
n’indique pas que le loup est une évolution du coyote, ou l’inverse. Nous pouvons tout au plus conclure que la lignée du
loup et celle du coyote proviennent toutes les deux du même
ancêtre. Cet ancêtre, aujourd’hui disparu, n’était ni un loup ni
un coyote. Cependant, ses descendants comprennent les deux
espèces existantes mentionnées ici, soit le loup et le coyote.
La phylogenèse appliquée
La compréhension de la phylogenèse peut déboucher sur des
applications pratiques. Prenons l’exemple du maïs, originaire
des Amériques, qui constitue aujourd’hui une importante
culture vivrière dans le monde entier. À partir de la phylogenèse du maïs, obtenue grâce aux banques d’ADN, des chercheurs ont réussi à identifier deux espèces de plantes herbacées
qui seraient les plus proches parents vivants du maïs. Ces
deux parents pourraient constituer de précieux « réservoirs »
d’allèles bénéfiques, susceptibles d’être transférés au maïs
cultivé, par croisement ou modification génétique (voir le
chapitre 20).
La figure 26.6 décrit une autre utilisation de l’arbre phylogénétique. Elle montre comment déterminer si des échantillons de viande de baleine proviennent d’espèces protégées
par le droit international, donc capturées illégalement, et
non d’espèces dont la chasse est autorisée (comme le petit
rorqual, vivant dans l’hémisphère Sud). Cette analyse phylogénétique a indiqué que de la viande de rorqual à bosse, de
rorqual commun et de petit rorqual chassés dans l’hémisphère Nord était vendue illégalement dans des poissonneries
japonaises.
Comment les chercheurs construisent-ils des arbres comme
ceux qui sont étudiés ici ? Nous commencerons à répondre à
cette question dans la section suivante, lorsque nous examinerons les données utilisées en phylogénétique.
Taxon A
LIGNÉE
ANCESTRALE
Taxon B
Groupes
frères
Taxon
fondamental
Taxon C
Taxon D
Taxon E
Taxon F
Taxon G
Ce nœud forme une polytomie,
un embranchement non
résolu.
Nœud: point de
bifurcation des lignées
Ce nœud représente
l’ancêtre commun
des taxons A à G.
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m Figure 26.5 Comment interpréter
un arbre phylogénétique.
FaItes un dessIn Redessinez cet arbre tel qu’il
apparaîtrait si vous faisiez pivoter les embranchements
sur l’axe du nœud ➋ et du nœud ➍ respectivement.
Cette nouvelle version de l’arbre modifie-t-elle les liens
évolutifs entre les taxons ? Expliquez votre réponse.