630 cinquième partie La diversité biologique à travers l’évolution
. Figure 26.15
L’application du principe de parcimonie à un problème de systématique moléculaire
1/C
1/C
1/C
1/C
1/C
3/A
2/T
4/C
3/A 4/C
2/T
3/A
4/C
2/T 4/C
3/A
4/C
2/T
2/T 3/A
7 changements
6 changements
7 changements
Espèce I
Trois hypothèses phylogénétiques
Site
1
2
3
4
C
Espèce I
T
A
T
C
Espèce II
T
T
C
A
Espèce III
Séquence ancestrale
G
A
C
A
G
T
T
I
II
III
I
III
II
III
II
I
I
II
III
I
III
II
III
II
I
I
II
III
I
III
II
I
III
II
I
II
III
I
III
II
III
II
I
Espèce II
Espèce III
teCHnIQue Suivons les étapes numérotées pour voir comment appliquer le principe de parcimonie à un problème phylogénétique ayant trait
à trois espèces étroitement apparentées.
➊ Commençons par tracer les trois arbres phylogénétiques possibles
pour ces espèces. (Si l’analyse de 3 espèces ne produit que 3 arbres
possibles, le nombre de possibilités augmente rapidement avec
le nombre d’espèces: il existe 15 possibilités pour 4 espèces et
34 459 425 possibilités pour 10 espèces.)
➋ Établissons ensuite un tableau des données moléculaires pour les
trois espèces. Dans cet exemple simplifié, les données représentent
une séquence d’ADN qui ne compte que quatre bases azotées. Des
données concernant plusieurs groupes extérieurs (non présentées ici)
ont été utilisées pour déduire la séquence ancestrale d’ADN.
➌ On se concentre alors sur le site 1 de la séquence d’ADN. Dans l’arbre
de gauche, un seul changement de bases, représenté par un trait violet dans la ramification débouchant sur les espèces I et II (ce changement est nommé 1/C, indiquant un changement sur le site 1 au
nucléotide C), peut rendre compte des données du site 1. Dans les
deux autres arbres, il faut faire intervenir deux changements de bases.
➍ En poursuivant la comparaison des bases des sites 2 à 4, nous constatons que chacun des trois arbres exige en tout cinq changements de
bases supplémentaires (signalés par des traits violets).
résultats Pour trouver l’arbre le plus simple, additionnons tous les
changements indiqués aux étapes 3 et 4. Nous pouvons conclure que le
premier arbre est le plus simple pour l’évaluation de ces trois tentatives
de phylogenèse. (Dans un cas réel, on analyserait beaucoup d’autres sites.
Par conséquent, les arbres présenteraient souvent plus d’un changement
de bases.)
méthoDe De recherche
applICatIon Lorsqu’ils étudient les différentes phylogenèses possibles pour un groupe
d’espèces, les systématiciens comparent les données moléculaires des espèces étudiées. Ils
commencent par choisir l’hypothèse la plus simple, c’est-à-dire celle qui fait appel au plus petit
nombre possible de changements évolutifs (de changements moléculaires).
. Figure 26.15
L’application du principe de parcimonie à un problème de systématique moléculaire
1/C
1/C
1/C
1/C
1/C
3/A
2/T
4/C
3/A 4/C
2/T
3/A
4/C
2/T 4/C
3/A
4/C
2/T
2/T 3/A
7 changements
6 changements
7 changements
Espèce I
Trois hypothèses phylogénétiques
Site
1
2
3
4
C
Espèce I
T
A
T
C
Espèce II
T
T
C
A
Espèce III
Séquence ancestrale
G
A
C
A
G
T
T
I
II
III
I
III
II
III
II
I
I
II
III
I
III
II
III
II
I
I
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I
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I
II
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I
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I
Espèce II
Espèce III
teCHnIQue Suivons les étapes numérotées pour voir comment appliquer le principe de parcimonie à un problème phylogénétique ayant trait
à trois espèces étroitement apparentées.
➊ Commençons par tracer les trois arbres phylogénétiques possibles
pour ces espèces. (Si l’analyse de 3 espèces ne produit que 3 arbres
possibles, le nombre de possibilités augmente rapidement avec
le nombre d’espèces: il existe 15 possibilités pour 4 espèces et
34 459 425 possibilités pour 10 espèces.)
➋ Établissons ensuite un tableau des données moléculaires pour les
trois espèces. Dans cet exemple simplifié, les données représentent
une séquence d’ADN qui ne compte que quatre bases azotées. Des
données concernant plusieurs groupes extérieurs (non présentées ici)
ont été utilisées pour déduire la séquence ancestrale d’ADN.
➌ On se concentre alors sur le site 1 de la séquence d’ADN. Dans l’arbre
de gauche, un seul changement de bases, représenté par un trait violet dans la ramification débouchant sur les espèces I et II (ce changement est nommé 1/C, indiquant un changement sur le site 1 au
nucléotide C), peut rendre compte des données du site 1. Dans les
deux autres arbres, il faut faire intervenir deux changements de bases.
➍ En poursuivant la comparaison des bases des sites 2 à 4, nous constatons que chacun des trois arbres exige en tout cinq changements de
bases supplémentaires (signalés par des traits violets).
résultats Pour trouver l’arbre le plus simple, additionnons tous les
changements indiqués aux étapes 3 et 4. Nous pouvons conclure que le
premier arbre est le plus simple pour l’évaluation de ces trois tentatives
de phylogenèse. (Dans un cas réel, on analyserait beaucoup d’autres sites.
Par conséquent, les arbres présenteraient souvent plus d’un changement
de bases.)
méthoDe De recherche
applICatIon Lorsqu’ils étudient les différentes phylogenèses possibles pour un groupe
d’espèces, les systématiciens comparent les données moléculaires des espèces étudiées. Ils
commencent par choisir l’hypothèse la plus simple, c’est-à-dire celle qui fait appel au plus petit
nombre possible de changements évolutifs (de changements moléculaires).