Histoire de la classification et la classification phylogénétique

Historique des classifications
!
La classification phylogénétique en
théorie ? !
Pour nous autres... qu’est-ce que ça
change ?
!
Comment faire ?
La science de la classification : la systématique
1) Identification, description, inventaire....
2) Classification, rendre intelligible la diversité
Un lourd héritage
Première classification, d’Aristote
(384-322) et parution de son
“Histoire des animaux”.
Linné, (1704-1778),
exprimer la perfection
du plan divin,
1735 Classification de Linné
La nomenclature de Linné :
!
animaux et végétaux sont nommés - grâce à deux noms,
genre (avec majuscule )
espèce (minuscule) - tous les deux d’origine latine, - système mondial
- hiérarchie de classement le système
RECOFGE.
Ici Antoine Jussieu
(1686-1758) dans la
fresque des lyonnais
Bernard Jussieu retrouve toujours un plan
d’organisation dans le vivant. Il travaille à la mise en place d’un jardin
“pédagogique” miroir de ce plan.
Cuvier, propose 4 embranchements, les radiaires,
les articulés les mollusques et les vertébrés. (vers
1800)
Pour Cuvier,
grand
paléontologue,
une explication
catastrophiste
explique la mort
des espèces et
l’existence des
fossiles
Buffon grâce
à son travail
sur le temps
va donner de
l’air aux
chercheurs.
la terre n’a plus 6000 ans, comme le disait la bible.
Lamarck 1809 tourne le
dos au fixisme avec sa
théorie de la
transmission des
caractères acquis.
On lui doit une des première
formulation des relations de parenté
au sein des grands groupes
d’organismes, même si sa théorie de
la transmission des caractères acquis
s’est révélée fausse.
Se battre contre les idées fausses de l’époque.
!
Les métamorphoses à la Ovide :
!
Les générations spontanées :
!
L’idée d’une échelle des êtres :
La
révolution
de Darwin,
parution de
l’”origine
des
espèces” en
1859
Sa théorie en 5 points
1) Il se produit une évolution
2) Les modifications sont progressives et demandent des
milliers voir des millions d’années
3) La sélection naturelle est le mécanisme principal de
l’évolution
4) Cette sélection comporte deux composantes :
sélection de survie, et sélection sexuelle.
5) Toutes les espèces actuelles vivantes ont leur origine dans
une seule forme de vie à travers un processus de
branchement appelé spéciation.
Accueil assez froid du
grand public, mais très
bon dans la sphère des
chercheurs de l’époque...
qui étaient prêt d’un
point de vue
philosophique à faire la
différence entre la religion
et la science.
Théorie de l’évolution validée par les
découvertes génétiques du XX siècle même
si on parle de néo-darwinisme.
Schématiquement, deux types de caractères
sont transmis au cours de la généalogie des
êtres vivants, - des caractères “anciens” non modifiés - des caractères nouveaux.
l’acquisition de ces caractères nouveaux
est qualifiée d’innovation évolutive
L’évolution des espèces étant
totalement acquise, il faut quand
même plus de 100 ans pour avoir
une classification... phylogénétique
En 1950 Willi Hennig publie la
systématique phylogénétique, c’est à
dire une généalogie qui répond à la
question suivante !
«qui est plus proche de qui ?»
et non pas «qui descend de qui» ,
Revenir au vocabulaire
Ranger, organiser, sérier dans un ordre à l’aide d’un
critère continu
Trier, discriminer à l’aide d’un critère binaire
Classer,
établir des regroupements, mettre en évidence
une hiérarchie dans la distribution des attributs pour
former des groupes emboîtés.
Méthode et notions clés
Faire la différence entre la
phylogénie et la généalogie
La première répond à la
question qui est plus proche de
qui et la deuxième à la question
qui descend de qui
Le mot phylogénie inventé par Haeckel en 1866
Concept d’homologie
Dauphin
Chauve-souris
Homme Plan d’organisation
Qu’est-ce qu’un caractère ?
Des structures différentes, mais à
la même place ... deux états sont possibles, ancestral
ou “moderne” innovant.
Seul le partage de l’état dérivé d’un
caractère est une innovation évolutive,
et donc une signature phylogénétique
qui permet de faire des regroupements
exprimant les liens de parenté au sein
de l’échantillon.
Notion d’échantillon, matrice de
caractères et extra groupe
La grenouille est choisie
comme extra groupe
car elle n’est pas
amniote, alors que l’on
sait que les trois autres
le sont, mais il faut une
espèce pas trop loin.
Les caractères choisis
sont polarisés puis codés
Pertinence des caractères
Texte
Là les caractères 1
et 6 ne servent à
rien, on choisit des
caractères
informatifs,
représentés au
moins deux fois(on
sort aussi le 5)
Principe de parcimonie ou
d’économie d’hypothèse
Principe de parcimonie ou d’économie d’hypothèse
On choisit le plus économe en transformations, donc le a
Notion de clade, ou groupe monophylétique
A chaque noeud de l’arbre, on a un groupe
monophylétique, ou clade, comprenant tous les
descendants d’un hypothétique ancêtre
Quelques grandes erreurs résiduelles.
!
Le fossile vivant : même temps évolutif
pour tous. Le chaînon manquant : non, mais un
intermédiaire structural possible...
Les ancêtres identifiés : il y en a des
ancêtres, mais non identifiés, et les
fossiles sont classés comme les autres.
Espèce évoluée, espèce primitive : non
seulement les caractères le sont.
!
La notion de progrès dans l’évolution ??
!
Le maintien de groupes
paraphylétiques... comme les poissons.
Ce que ça change : !
On ne parle plus de groupe non monophylétique
!
On ne définit plus aucun groupe par ce qu’ils n’ont
pas
!
On n’utilise plus obligatoirement les différents
niveaux, mais des groupes emboîtés. !
R E C O F G E La classification
phylogénétique à l’école ???
C’est pas tout à fait ça
Les bases de la classification
phylogénique du vivant : l’arbre du vivant
L’homme n’est plus placé au sommet
de cet arbre.
!
Cette représentation est basée sur les
notions d’évolution et d’origine
commune des espèces
!
Plus les espèces sont proches, plus
elles ont de caractères en commun
moins leur ancêtre commun est
éloigné dans le temps.
C’est surtout pas ça
On ne classe pas êtres vivants : !
- sur ce qu’ils n’ont pas (absence de vertèbres)
- sur ce qu’ils font (nager, voler, manger des
plantes…)
- sur l’endroit où ils vivent.
- ...
On classe les êtres vivants « sur ce
qu’ils ont »
Les animaux de la mare
Antennes
Pattes articulées
3 paires de pattes
Coquille
Attention aux vieilles habitudes, ne pas dire ce
sont des mollusques parce qu’ils ont une
coquille, et un corps mou, mais ils ont une
coquille et un corps mou, donc ce sont des
mollusques : on désigne les attributs, qui vont
permettre de déduire une «boîte»
Quelques surprises…
Le terme poisson
désigne des animaux
très éloignés : le
laisser au restaurant …
Tous ont des écailles !
On oublie les groupes des
poissons, des reptiles, des
invertébrés, …
On garde les mammifères, les
oiseaux, les insectes, les araignées,
les mollusques, les vers…
et les clefs de détermination ?
§ Elles sont destinées à donner le nom à des êtres
vivants
!
§ Elles sont basées sur des activités de tri
!
§ Elles peuvent être utiles à l’école à condition de bien
expliquer la différence par rapport à la classification
!
§ Autres solutions :
§ En limiter l’utilisation aux végétaux
§ Remplacer ces clefs par des planches de détermination
Et à l’école alors ?
à l’école maternelle : le monde du vivant
- Repérer et nommer ce que l’on observe
!
- Prendre conscience de la diversité du vivant
!
- Identifier des caractéristiques communes aux
végétaux, animaux et à l'enfant lui-même.
Au cycle 2 : la biodiversité
- Comparer des êtres vivants : ressemblance et
différences
!
- A partir de leurs ressemblances, élaborer
quelques critères de classement.
!
- Approcher la classification scientifique.
Au cycle 3 : unité et diversité du vivant
- Notion d’espèce
!
- Notion de classification
!
- Approche de la notion d’évolution
au collège :
En 6°: «Les organismes vivants sont classés en groupes
emboîtés définis uniquement à partir d’attributs qu’ils
possédent en commun»
!
Identifier des organismes vivants Les classer reconnaître les attributs et les nommer correctement
En 5° : «L’occasion sera saisie d’organiser au moins une
activité permettant d’inclure les espèces étudiés dans la
classification déjà amorcée au sein de la classe».
En 4° : on complète les collections, en y intégrant tous les
êtres vivant s rencontrés lors du chapitre sur la
reproduction.
En 3° «Montrer que la classification scientifique actuelle se
fonde sur la théorie de l’évolution, l’existence de ressemblances
entre les groupes apparus successivement suggère la parenté
des espèces qui les constituent».